衛星

天王星の5つの最大の衛星は、半径が約240〜800 km（150〜500マイル）の範囲です。すべてが地球から望遠鏡で発見され、そのうちの4つは20世紀以前に発見されました（以下の地球からの観測を参照）。 1985年から86年にかけて、ボイジャー2号によって10個の小さな内衛星が発見されました。それらは半径約10から80km（6から50マイル）の間であると推定され、それらは49,800から86,000 km（31,000から53,500マイル）の間の距離で惑星を周回します。最も内側の月であるコーデリアは、最も外側のリングであるラムダとイプシロンのすぐ内側を周回しています。ベリンダの軌道近くでボイジャーによって撮影された11番目の小さな内衛星ペルディータは1999年まで画像で見過ごされ、2003年まで確認されませんでした。2つの追加の内衛星—ベリンダの軌道近くのキューピッドとパックの近くのもう1つのマブ— 2003年に地球からの観測で発見されました。上記の18個はすべて規則的で、惑星に対して順行性、低傾斜、低偏心の軌道を持っています。

ボイジャーが発見したものとほぼ同じサイズ範囲の9つの小さな外衛星が、1997年から地球から発見されました。これらは不規則な衛星であり、高度に楕円形の軌道を持ち、傾斜しています。惑星の赤道に対して大きな角度で配置されています。 1つを除いてすべてが逆行方向にも軌道を回っています。惑星からの平均距離は400万から2100万km（250万から1300万マイル）であり、これは最も外側の既知の通常の月であるオベロンの距離の7から36倍です。不規則衛星は、惑星が形成された後、天王星の周りの軌道に捕らえられた可能性があります。通常の衛星は、おそらく惑星が形成されたのと同時に赤道軌道に形成されました。既知の天王星の衛星の特性を表にまとめています。ボイジャーが最初に発見した主要衛星と10個の小さな内衛星の名前と軌道および物理的特性は別々にリストされています。

チタニア、オーベロン、ウンブリエル、アリエルの4つの最大の衛星は、サイズの大きい順に、1立方センチメートルあたり1.4〜1.7グラムの密度を持っています。この範囲は、太陽組成の混合物を冷却し、すべてのガス成分を除去することによって得られる仮想オブジェクトの密度よりもわずかに大きいだけです。残った物体は60パーセントの氷と40パーセントの岩です。これらの4つとは対照的に、ミランダは5番目に大きい天王星の衛星ですが、アリエルまたはウンブリエルの半分のサイズにすぎません。土星の小さな衛星のように、ミランダの密度（1.2グラム/立方センチメートル）は太陽の組成値をわずかに下回っています。これは、氷と岩の比率が高いことを示しています。

水氷は5つの主要な衛星の表面スペクトルに現れます。衛星の反射率は純粋な氷の反射率よりも低いため、衛星の表面が汚れた水氷で構成されていることは明らかです。暗色成分の組成は不明ですが、水以外の波長では表面スペクトルが均一に暗く見え、中性の灰色を示し、赤みを帯びる鉄含有鉱物などの物質を排除しています。 1つの可能性は、問題の衛星の内部または天王星の衛星に由来する炭素であり、荷電粒子と太陽紫外線が衝突すると、後で分解して固体炭素を生成するメタンガスを放出した可能性があります。

2つの観測結果は、主要な衛星の表面が多孔質で高度に絶縁されていることを示しています。第一に、観測者が惑星から見て太陽から2°以内にいるとき、反射率は衝で劇的に増加します。このようないわゆる衝衝は、観察者が照明源と一致し、粒子間の空間から直接反射して戻る光を見ることができるこの特別な形状を除いて、互いに影を落とす緩く積み重ねられた粒子の特徴です。第二に、表面温度の変化は、熱慣性による感知できるほどの遅れなしに、日中は太陽に追随しているように見えます。繰り返しますが、このような動作は、熱の内向きの流れをブロックする多孔質表面の特徴です。

特徴的な表面について知られている事実上すべて天王星の主要な衛星の特徴は、ボイジャー2号に由来します。ボイジャー2号は、数時間でそれらを通過し、太陽に照らされた南半球のみを画像化しました。オーベロン、特にアンブリエルは、地球の月の高地や最も古い衛星の多くと同様に、大きな衝突クレーターの密集した集団を示しています。太陽系の地形対照的に、チタニアとアリエルは大きなクレーターがはるかに少ない（直径50〜100 kmの範囲）が、小さいサイズの範囲で同等の数を持っている。大きなクレーターは初期にまでさかのぼると考えられている40億年以上前の太陽系の歴史大きな微惑星はまだ存在していましたが、小さな微惑星は、おそらく、天王星の衛星の他の衛星からノックアウトされた物体の衝撃を含む、より最近の出来事を反映していると考えられています。したがって、チタニアとアリエルの表面は、オベロンとウンブリエルの表面よりも若くなければなりません。天王星からの衛星の距離やその大きさに関して明らかなパターンに従わないこれらの違いは、ほとんど説明されていません。

主要な衛星で観測された火山堆積物は一般に平坦で、流体の流れに特徴的なローブのエッジと表面の波紋があります。堆積物の一部は明るいですが、いくつかは暗いです。外側の太陽系に予想される非常に低い温度のため、噴火する流体はおそらく純水氷の融点よりもはるかに低い融点を持つ水とアンモニアの混合物でした。明るさの違いは噴火の組成の違いを示している可能性があります。流体または表面の履歴。

に見られる波状の峡谷主要な衛星は、それらの表面の伸長と破壊を意味します。ミランダの峡谷は最も壮観で、幅80 km（50マイル）、深さ15 km（9マイル）もの峡谷もあります。地殻の破裂は、6％と考えられているミランダを除いて、1〜2％の範囲であると推定される衛星の体積の拡大によって引き起こされました。ミランダの膨張は、その内部を構成するすべての水がかつて液体であり、地殻が形成された後に凍結した場合に説明できます。低圧下で凍結すると、水は膨張し、それによって表面が伸びて粉々になります。月の歴史のどの段階でも、表面に液体の水が存在する可能性は低いようです。

ミランダはごちゃごちゃした外観をしています完全に融合しなかった別々の部分から形成されたオブジェクト。基本的な表面はひどくクレーターがありますが、天王星がコロナと名付けた3つの軽くクレーターのある領域によって中断されています（ただし、これらは関連していません。同じ名前の金星の表面の特徴に論理的に）。これらはかなり角張っており、およそ1辺のミランダ半径の長さであり、エッジの周りで湾曲する平行なバンドに囲まれています。コロナがクレーターのある地形と出会う境界は鋭いです。コロナは、太陽系の他の場所にある特徴とは異なります。それらが月の不均一な起源を反映しているか、月を粉砕した巨大な衝撃を反映しているか、または月の内部からの独特の噴火パターンを反映しているかどうかは不明です。