Das 19. Jahrhundert war eine vielversprechende Zeit für Astronomen und Planetenjäger. Neben der Entdeckung des Asteroidengürtels, der zwischen Mars und Jupiter liegt – sowie der vielen kleinen Planeten darin – wurden erstmals auch der äußere Sonnenplanet Uranus und seine Mondfolge beobachtet.
Von diesen war Umbriel sicherlich einer der interessantesten Funde. Abgesehen davon, dass er der drittgrößte Mond des Uranus ist, ist er auch sein dunkelster – eine Eigenschaft, die maßgeblich zur Wahl seines Namens beigetragen hat. Und bis heute ist dieser große Satellit von Uranus von Geheimnissen umgeben…
Entdeckung und Benennung:
Umbriel, zusammen mit seinem Mitmond Ariel , wurde am 24. Oktober 1851 vom englischen Astronomen William Lassell entdeckt Titania und Oberon am Ende des 18. Jahrhunderts behauptete auch, vier zusätzliche Monde um Uranus herum beobachtet zu haben. Seine Beobachtungen wurden jedoch nicht bestätigt, so dass die bestätigten Entdeckungen von Ariel und Umbriel etwa ein halbes Jahrhundert später Lassell übrig blieben.
Ähnlich wie alle Die 27 Monde des Uranus , Umbriel wurde nach einer Figur aus Alexander Popes . benanntDer Raub des Schlosses,sowie Stücke von William Shakespeare. Diese Namen wurden von John Herschel, dem Sohn von William Herschel, vorgeschlagen, als er die Entdeckungen von Titania und Oberon ankündigte.
Größenvergleich von Erde, Mond und Umbriel. Bildnachweis: Tom Reding/Public Domain
Passend zur dunklen Erscheinung des Mondes ist der Name Umbriel – der Name des „düsteren melancholischen Sprites“ imDer Raub des Schlossesund leitet sich vom lateinischen Umbra ab (was „Schatten“ bedeutet) – schien für diesen Satelliten am besten geeignet.
Größe, Masse und Umlaufbahn:
Ariel und Umbriel sind mit Durchmessern von 1.158 Kilometern bzw. 1.170 Kilometern fast gleich groß. Basierend auf Spektrographenanalysen und Schätzungen der Masse und Dichte des Mondes glauben Astronomen, dass der größte Teil des Planeten aus Wassereis besteht, wobei eine dichte Nicht-Eis-Komponente etwa 40% seiner Masse ausmacht.
Dies könnte bedeuten, dass Umbriel aus einer eisigen Außenhülle besteht, die einen felsigen Kern umgibt, oder einer aus kohlenstoffhaltigen Materialien. Es bedeutet auch, dass Umbriel zwar der drittgrößte Mond von Uranus ist, aber nur der viertgrößte in Bezug auf die Masse. Darüber hinaus wird angenommen, dass sein dunkles Aussehen das Ergebnis der Wechselwirkungen von Oberflächenwassereis mit energetischen Partikeln aus der Magnetosphäre des Uranus ist.
Diese energetischen Partikel würden dazu führen, dass sich Methanablagerungen (die als Clathrathydrat im Eis gefangen sind) zersetzen und andere organische Moleküle sich verdunkeln und einen dunklen, kohlenstoffreichen Rückstand hinterlassen. Die dunkle Farbe des Satelliten ist auch auf seine sehr niedrige Bindungsalbedo zurückzuführen – das ist im Wesentlichen die Menge an elektromagnetischer Strahlung (d. h. Licht), die von der Oberfläche zurückreflektiert wird.
Spektrographische Analysen haben bisher nur die Existenz von Wasser und Kohlendioxid bestätigt. Die Existenz von organischen Partikeln oder Methanablagerungen im Eis bleibt also theoretisch. Ihr Vorhandensein würde jedoch die Prävalenz von CO² erklären und warum es sich hauptsächlich auf die hintere Hemisphäre konzentriert.
Die Umbriel-Umlaufzeit – d. h. die Zeit, die der Mond braucht, um Uranus zu umkreisen – beträgt ungefähr 4,1 Tage, was mit seiner Rotationsperiode zusammenfällt. Dies bedeutet, dass der Mond ein synchroner und durch die Gezeiten gekoppelter Satellit ist, wobei eine Seite immer auf Uranus zeigt. Der Satellit befindet sich in einer durchschnittlichen Entfernung von 266.000 Kilometern von seinem Planeten, was ihn hinter Uranus am drittgrößten macht Miranda und Ariel.
Reisender 2:
Bisher wurden die einzigen Nahaufnahmen von Umbriel von der . zur Verfügung gestellt Reisen 2 Sonde, die den Mond während seines Vorbeiflugs am Uranus im Januar 1986 fotografierteReisen 2und Umbriel war 325.000 km (202.000 mi) lang.
Die Bilder bedecken etwa 40 % der Oberfläche, aber nur 20 % wurden mit der für eine geologische Kartierung erforderlichen Qualität fotografiert. Zum Zeitpunkt des Vorbeiflugs war die Südhalbkugel von Umbriel auf die Sonne gerichtet – die nördliche, abgedunkelte Halbkugel konnte also nicht untersucht werden. Derzeit sind keine zukünftigen Missionen geplant, um den Mond genauer zu untersuchen.
US Geological Survey Karte von Umbriel, die die Krateroberfläche und die Polygone zeigt. Bildnachweis: ISGS
Interessante Fakten:
Die Oberfläche von Umbriel hat weit mehr und größere Krater als Ariel und Titania, deren Durchmesser von wenigen Kilometern bis zu mehreren Hundert reicht. Der größte bekannte Krater auf der Oberfläche ist Wokolo mit einem Durchmesser von 210 km. Wunda , ein Krater mit einem Durchmesser von etwa 131 Kilometern, ist das auffälligste Oberflächenmerkmal aufgrund des Rings aus hellem Material auf seinem Boden (von dem Wissenschaftler glauben, dass es vom Einschlag stammt).
Andere Krater sind Fin, Peri und Zlyden, die wie alle Oberflächenmerkmale von Umbriel nach dunklen Sprites aus der Mythologie verschiedener Kulturen benannt sind. Der einzige Satellit von Uranus, der mehr Krater hat, ist Oberon, und der Planet gilt als geologisch stabil.
Es wird ferner angenommen, dass die Oberfläche seit dem Spätes schweres Bombardement . Die einzigen Anzeichen uralter interner Aktivität sind Canyons und dunkle Polygone – dunkle Flecken mit komplexen Formen, die einen Durchmesser von mehreren Dutzend bis Hunderten von Kilometern haben. Die Polygone wurden durch genaue Fotometrie von . identifiziertVoyager 2s-Bilder und sind mehr oder weniger gleichmäßig auf der Oberfläche von Umbriel verteilt und verlaufen von Nordosten nach Südwesten.
Da Uranus die Sonne fast auf der Seite umkreist, unterliegt er einem extremen jahreszeitlichen Zyklus. Sowohl der Nord- als auch der Südpol verbringen 42 Jahre in völliger Dunkelheit und weitere 42 Jahre im kontinuierlichen Sonnenlicht, wobei die Sonne bei jeder Sonnenwende nahe dem Zenit über einem der Pole aufgeht.
Die südliche Hemisphäre von Umbriel zeigt auf diesem Voyager 2-Bild vom 24. Januar 1986 schwere Kraterbildung. Der große Einschlagskrater von Wunda ist oben sichtbar. Bildnachweis: NASA/JPL
Da sie sich in der Äquatorebene des Planeten befinden, erfahren auch die Satelliten von Uranus diese Veränderungen. Dies bedeutet, dass Umbriels Nord- und Südpol 42 Jahre im Licht und dann 42 Jahre in der Dunkelheit verbringen, bevor sich der Zyklus wiederholt. Tatsächlich ist dieReisen 2Der Vorbeiflug fiel mit der Sommersonnenwende 1986 auf der Südhalbkugel zusammen, als fast die gesamte Nordhalbkugel im Dunkeln lag.
Interessanter kleiner Mond, nicht wahr? Auch wenn derzeit keine Missionen geplant sind, um ihn in den kommenden Jahren zu beobachten, kann man nur hoffen, dass zukünftige Satelliten auf ihrem Weg zu einem anderen Ziel im äußeren Sonnensystem zufällig einen Blick darauf werfen.
Universe Today hat viele interessante Artikel über die Monde von Uranus , mögen Wie viele Monde hat Uranus?
Sie sollten sich auch die Seite der NASA ansehen auf Umbriel und Uranus’ Mond Umbriel bei Neun Planeten.
Astronomy Cast hat eine Folge auf Uranus das solltest du mal checken.
Quellen:
