本文目录一览
天王星卫星的新卫星（1997-）
9.1天卫十六（Caliban）与天卫十七（Sycorax）被临时命名为S/1997 U 1和S/1997 U 2的天王星的两颗新卫星已被发现，发现者所提议的命名Caliban和Sycorax将很有可能为IAU（国际天文联盟）所接受。前者（Caliban,即S/1997 U 1）的运行轨道从天王星算起约有720万千米，它的直径大约为60千米；后者（Sycorax，即S/1997 U 2）的运行轨道从天王星算起约有1220万千米，直径大约为120千米。对这些尺寸的估计是根据其表面亮度及假定的反照率而得出的（大约有7%的误差）。它们的运行轨道为逆向，并且高度倾斜。
Caliban（卡利班）是莎士比亚的剧本The Tempest中的角色，魔法师Prospero的一个丑陋凶残的奴隶，也是女巫Sycorax的儿子，她曾因Ariel的背叛而将其拘禁。在剧本中，Prospero驱散了女巫的咒语、解放了Ariel、并将卡利班收为奴隶。
它们是由Brett Gladman， Phil Nicholson， Joseph Burns，和 JJ Kavelaars用200英寸的海尔望远镜发现的，首批是在1997年9月6日和7日拍摄的。
在这个发现之前，天王星是唯一一颗未被找到“不规则”卫星的巨型气体行星。所谓“不规则”卫星是指：它们的轨道面不平行于行星赤道面。
如其他的不规则卫星（诸如木星的外层8颗卫星，土卫九和海卫二）。同样，它们可能是被吸引的小行星。它们不可能是在其现行的轨道上形成的。
它们是用地面望远镜所观察到的最模糊的卫星。
天卫十八（Prospero），天卫十九（Setebos）和天卫二十（Stephano）这些小卫星的名字源于莎士比亚的剧作暴风雨(The Tempest):Prosper是神奇的魔法师，作为精灵船上的管家驾驭着Ariel（精灵）； Stephano 和Caliban则密谋杀害Prospero; Setebos是Sycorax领地的神.
第一幅照片由Kavelaars,Gladman,Holman et al于1999年7月在Mauna Kea用Canada-France-Hawaii望远镜拍摄. 它们的轨道依然不确定但距离天王星约1000~2500万公里. 它们直径约有30~40公里（假设有.07的星体反照率） Gladman,Holman,Kavelaars,Petit et al共同发现了它.
众多这些最新发现的卫星事实上比旅行者2号所发现的更为暗淡. Francisco（天卫二十二）是天王星外部卫星的第一颗卫星，他只有60千米，离天王星48386000千米，他的编号是2001 U 3。
天卫二十三（Margaret）和天卫二十四（Ferdinand）夏威夷大学的Scott S. Sheppard 和 David Jewitt发现了另一对命名为S/2001U2和S/2003U3的天王星卫星，照片是利用位于夏威夷Mauna Kea山顶的Subaru 8.3m望远镜拍摄的.进一步的观测使Minor Planet Center工程中研究人员Brian Marsden将2001年的一次由 Matt Holman与JJ Kavelaars领导的独立观测联系起来.2001年当时的观测并不足以确定观测到的天体是否是天王星的卫星，且没有可靠的轨道被发现.直到2003年才被夏威夷的团队确认. 这颗小卫星是Perdita（天卫二十五）。
它曾由旅行者2号于1986年拍得照片；在1999年由Tucson的亚利桑那大学月球与行星实验室的by Erich Karkoschka发现。
它的公转轨道与Belinda（天卫十四）近乎一致，距天王星大约75000千米。
它的直径约有100千米。
自发现它后的数年，人们一度认为这刻天体根本不存在，因为它从未再次被地基望远镜观测到.（而且我们任没有飞行器能接近天王星）--但到2003年，它再次被哈勃望远镜的新的照相机所俘获，看来它的确是存在的！
8月在智利对天王星的观测，利用了4米口径的Cerro Tololo Interamerican Observatory Blanco望远镜.观测显示了一颗可能为天王星卫星的天体存在.这颗天体跨度为7~19公里，轨道半长轴有850万公里.Matthew J. Holman(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）领导了三位观测者共同完成了这次发现，这一结果被公布在了 IAU通告 7980. 另两颗天王星卫星由Mark Showalter和Jack Lissauer用哈勃望远镜于2003年发现.
它们被临时编号为S/2003 U 1（Mab）
和S/2003 U 2. （Cupid） 截至2013年，天王星已知拥有13颗内卫星，这些卫星的轨道都位于天卫五的内侧。所有内卫星都和天王星环有紧密联系，这个环本身可能就是由一或多个内层卫星的碎片组成。天卫六和天卫七是最靠近天王星的两颗卫星，并且也是天王星环中ε环的牧羊人卫星，而天卫二十六则是最外侧μ环的来源。
天卫十五的直径有162公里，是天王星最大的内卫星，也是唯一一个由旅行者2号拍下清晰照片的内卫星。天卫十五和天卫二十六是距离天王星最远的内卫星。所有的内卫星都是暗天体，其几何反照率不超过10%。这些卫星是由沾染有黑暗物质的冰组成，这些黑暗物质有可能是经受过辐射的有机物。
质量较小的内卫星之间经常会出现摄动，整个卫星系统情况混乱，并且显然很不稳定。模拟结果表明，这些卫星可能会因彼此间的摄动引起轨道交叉，最终导致卫星相撞。未来1亿年内，天卫十有可能会与天卫九或天卫十一相撞。
天王星最大的5颗卫星尺寸和亮度的对比，从左至右（按与天王星的距离从近到远排列）分别为：天卫五、天卫一、天卫二、天卫三和天卫四 天王星拥有5颗主群卫星，按与天王星的距离从近到远排列分别是：天卫五、天卫一、天卫二、天卫三和天卫四。其中天卫五直径最小，为472千米，天卫三最大，有1578公里。这5颗卫星相对而言都是暗天体，其几何反照率范围在30%至50%之间，而球面反照率则在10%到23%之间。天卫二是其中最黑暗的一颗卫星，天卫一则是最亮的一颗。5颗卫星的质量中也是天卫五最小，为6.7×10千克，天卫三则以3.5×10千克再度领跑，作为参照，月亮的质量约为7.5×10千克。现代科学对于天王星五大主群卫星的形成有两种不同看法，一种是在吸积盘中形成，这个吸积盘形成后还在天王星周围存在了一段时间；另一种可能则是天王星存在早期受到过强烈的冲撞，进而形成了这5颗卫星。
天王星某一颗主群卫星夏季天空中太阳移动的路径艺术想像图，假设这颗卫星与天王星的轴线倾角一致。
天卫五主要由冰构成，另外4颗主群卫星中的岩石和冰含量基本相同。冰的成分有可能包括氨和二氧化碳。所有主群卫星的表面都布满了陨石坑，并且除天卫二以外的4颗卫星都表现出因内部力量导致表面地形重塑的迹象，例如天卫五的表面就存在卵形的冕状物结构。这些冕状物很可能是因地表以下的热物质上涌而形成。天卫一表面的陨石坑最少，看起来最为年轻，天卫二上的陨石坑最多。天卫五和天卫二之间存在3:1的轨道共振，天卫一和天卫三之间也有4:1的轨道共振，科学家估计正是这些共振导致天卫五和天卫一的热活动频繁，进而产生大量内源性地质活动。天卫五距离天王星的距离非常近，但其轨道倾角却异常之高，有4.34°，这有可能正是因过去存在的轨道共振导致。天王星最大的卫星内部可能存在差异，其核心可能是由岩石构成，周围由冰质地幔环绕。天卫三和天卫四的核心和地幔边界处可能存在液态水构成的海洋。天王星的主群卫星都是没有空气的天体，例如天卫三所拥有的大气层气压就不超过10至20纳巴。
天王星五大主群卫星的运行轨道（绿色）
天王星及其主群卫星夏至时（指相应星球上的夏至日）太阳在天空中的移动路径与太阳系内其他大部分行星和卫星存在很大不同。主群卫星的转轴倾角几乎和天王星完全相同。太阳将在天空中以圆形路径围绕天王星的天级移动，最近时距天极的位置还差7度。接近赤道时，太阳的位置近于正北或正南（视季节而定）。如果所处位置纬度高于7°，那么太阳将在天空中以直径接近15度的圆形轨迹移动，并且永远都不会出现日落。
上图描述的是海王星不规则卫星的轨道。黄色线条是近心点到远心点的位置和距离，线条与Y轴的倾角代表轨道离心率。X轴上方是顺行卫星，下方是逆行卫星，其上的数字单位是Gm，其下的百分数则是占希尔球半径的比例。 天王星已知拥有9颗不规则卫星，这些卫星距行星的距离要远大于天卫四。所有的不规则卫星都很可能是在天王星形成后不久捕获的天体。左侧的图表标明了已发现不规则卫星的轨道。X轴上方是顺行卫星，下方是逆行卫星。天王星的希尔球约为7300万千米。
天王星的不规则卫星中最小的是天卫二十一，直径仅18千米，最大的天卫十七则有150千米。与木星的不规则卫星不同，天王星不规则卫星的自转轴线和轨道倾角之间没有关联。这些逆行卫星可以根据自转轴或轨道离心率分成两组。比较接近天王星的一组（a0.15rH）分别是天卫二十二、天卫十六、天卫二十和天卫二十一，其轨道离心率约在中等水平（约为0.2）。另一组距天王星距离更远（a0.15rH），轨道离心率也更大（约0.5），分别是天卫十七、天卫十八、天卫十九和天卫二十四。
由于古在机制的影响，60°到140°的中等轨道倾角范围内没有已知卫星的存在。在这个不稳定的区域里，卫星到达远心点时会受太阳摄动的影响形成离心率很大的轨道，导致同其它卫星相撞或是被抛出天王星系。这个区域内如果存在卫星，其寿命大概会在1千万至10亿年之间。
天卫二十三是天王星已知的唯一一颗不规则顺行卫星，目前这颗卫星的轨道离心率之高超过太阳系的其它任何卫星，不过海王星的卫星海卫二拥有更高的平均轨道离心率。2008年时，天卫二十三的轨道离心率为0.7979。
- 随机文章
