天卫一

天卫一

天卫一(Ariel)是天王星的卫星,它是威廉·拉塞尔(William Lassell)在1851年10月24日发现的,并同时发现了天卫二一,天卫一是天王星的已知卫星中距其第十二近卫星,也是它最明亮的卫星

天卫一与当时已知的4颗卫星都是由约翰·赫歇尔受到拉塞尔的请託而命名的,拉塞尔在之前曾经称讚约翰·赫歇尔在1847年所採用的7颗土星卫星命名概念,而且1848年发现的土卫八也是参照这样的规则命名的

    • 中文名:天卫一
    • 分类:卫星
    • 发现者:威廉·拉塞尔
    • 发现时间:1851年10月24日
    • 表面温度:60K(-213℃)左右
    • 反照率:0.004
    • 视星等:12.36
    • 绝对星等:11.00

基本信息

艾瑞尔(Ariel)这个名称是从英国诗人亚历山大·蒲柏的诗《秀髮劫》(The Rape of the Lock)中的精灵艾瑞尔而来的。它也是威廉·莎士比亚的作品《暴风雨》中精灵的名称。天卫一与当时已知的4颗卫星都是由约翰·赫歇尔受到拉塞尔的请託而命名的。拉塞尔在之前曾经称讚约翰·赫歇尔在1847年所採用的7颗土星卫星命名概念,而且1848年发现的土卫八也是参照这样的规则命名的。

天卫一的外表与天卫三的十分相似,虽然天卫三要比天卫一大35%,主要成分为水冰,岩石,碳、氮化合物天王星所有的大卫星都是由占40~50%的冰及一些岩石组成的,比诸如土卫五之类的土星的卫星所含的岩石稍微多一些,

天卫一的表面是由火山坑地形和连线互通的山谷(有几百千米长,右图上部;有10000米深)组成。这与天卫三上的情况十分相似,但却要比之规模大得多。一些火山坑已被掩没了一半。天卫一的表面的历史显然相当短(虽然要比诸如土卫二的来得长);显而易见,一些地壳运动已在进行。在谷地中间的一些脊被认为是冻的熔化造成的或许很久以前,天卫一的内部是相当热的,但现在却十分冷。或许谷地是在天卫一结冻时形成的裂缝。

数据资料

发现

发现者:

威廉·拉塞尔(William Lassell)

发现日期:

1851年10月24日

其他名称:

Uranus I

轨道资料

轨道半长轴:

191,020 km

平均轨道半径:

190,900 km

轨道离心率:

0.004

轨道周期:

2.520 d

轨道倾角:

0.260° (与天王星赤道相比)

卫星所属星球:

天王星

物理特徵

大小:

1162.2 × 1155.8 × 1155.4 km

平均半径:

578.9 km (0.0908 Earths)

表面积:

4,211,300 km2

体积:

812,600,000 km3

质量:

1.35e21kg (地球的2.26e-4)

平均密度:

2g/cm3

赤道表面重力:

0.27 m/s2

宇宙速度:

0.56 km/s

自转周期:

同步

反照率:

0.39

温度:

~58 K

星等:

12.36

探索历史

天卫一的首张近距离的详细照片是"旅行者"二号于1986年飞掠过天王星时所摄得的,也是目前为止唯一的近距离照片。旅行者二号在1986年1月24日最接近天卫一,当时距离为127,000公里。因为当时天卫一的南极朝向太阳所以只有拍摄到北半球的特徵。

“旅行者-2”号探测器

天卫一是天王星的5颗大卫星之一。其表面温度约为-200摄氏度。该卫星组成部分有一半是冰(水冰与二氧化碳冰可能也有甲烷冰)。其表面有裂谷,冰就是液态物质从内部沿裂缝上升后冻结而成的,因而天卫一的表面为平滑緻密的冰所覆盖。1988年9月,美国康奈尔大学的几位科学家宣布,他们分析“旅行者”2号于1986年1月飞越天王星及其卫星时发回的照片后,发现天卫一的几幅照片显示出火山流的证据。流的稠厚性和外观特徵表明它不是液体而是呈可塑状态的水冰。水冰从天卫一内部被推向表面的过程就是“冰火山活动”。航海家二号在天卫一上发现的最大坑洞是Yangoor,直径只有78公里。在天卫一内部,由于热的作用使水冰软化,这些冰软得足以在天卫一表面移动又表明其中尚含有甲烷或氨之类的少量其他物质。这些事实表明天卫一在地质上曾经是活动的天卫一曾有过冰火山活动,对于地球上的人类而言,堪称奇景。遗憾的是,目前尚无办法对天卫一做进一步的探测,

天卫一过去的地质活动被认为是受到潮汐加热的影响,当时它的轨道离心率比现在更大。在它的早期,天卫一似乎与天卫四产生4:1的轨道共振,虽然后来就没有产生这样的共振。共振也增加了天卫一的轨道离心率,导致天王星对于天卫一的潮汐力并不稳定,也造成它内部的温度上升。在天王星的系统中,因为天王星的扁率比较小而且卫星的体积相对较大,所以卫星从轨道共振中逃脱也比木星或土星的卫星要容易。

相关信息

哈伯太空望远镜在2006年7月26日观测一次相当罕见的现象:当时天卫一从天王星的盘面穿过,并在天王星的云层顶端留下影子。这样的现象仅会发生在昼夜平分点附近,因为卫星的轨道面与天王星的轨道面有97度的倾斜在2007年12月的昼夜平分点,天卫一再度从天王星的盘面中心穿过,

天卫一的首张近距离的详细照片是航海家二号于1986年飞掠过天王星时所摄得的,也是目前为止唯一的近距离照片。航海家二号在1986年1月24日最接近天卫一,当时距离为127,000公里。因为当时天卫一的南极朝向太阳,所以只有拍摄到北半球的特徵。

根据目前得到资料的误差範围,所以还无法确定天卫一的质量是否比天卫二还大。天卫一大约有70%是由冰(水冰与二氧化碳冰,可能也有甲烷冰)所构成的,而30%则是硅酸盐(出现在新形成的霜附近,特别是年轻撞击坑洞的喷发物质中)。航海家二号观测到天卫一上最大及最古老的地质特徵是靠近南极的火山平原。分析这个火山平原上的坑洞后得知,它们大部分都比天卫三、天卫四与天卫二上所观测的年轻。航海家二号在天卫一上发现的最大坑洞是Yangoor,直径只有78公里,并显露出被破坏过的迹象。航海家二号也在南半球的中纬地区观测到断层、峡谷网路与冰流动的迹象,并破坏火山平原的地区的表面。这些峡谷可能代表由伸张大地构造所造成的地堑。在峡谷中也可以见到一些平滑的物质与沟槽,这可能表示一些地层中蕴含着温暖的冰(从天卫一内部所挤压出来的)。

天卫一过去的地质活动被认为是受到潮汐加热的影响,当时它的轨道离心率比现在更大。在它的早期,天卫一似乎与天卫四产生4:1的轨道共振,虽然后来就没有产生这样的共振。共振也增加了天卫一的轨道离心率,导致天王星对于天卫一的潮汐力并不稳定,也造成它内部的温度上升。在天王星的系统中,因为天王星的扁率比较小,而且卫星的体积相对较大,所以卫星从轨道共振中逃脱也比木星或土星的卫星要容易。

天卫一非常类似土星的卫星土卫四,它们的大小、密度与质量都相当类似,虽然天卫一在这些数据上都稍微超过土卫四。

目前从天卫一上发现下列的地形:

深谷

天卫一上的深谷,以神话中的妖精命名

名称坐标长度(公里)名字来源
布朗尼深谷

16°S 37.6°E

343

布朗尼,英国苏格兰和北英格兰的妖精

Kachina深谷

33.7°S 246°E

622

Kachina,赫必族的妖精

丘比深谷

28.3°S 326.9°E

467

丘比,英国的妖精

可瑞甘深谷

27.6°S 347.5°E

365

可瑞甘,法国布列塔尼的妖精

Kra深谷

32.1°S 354.2°E

142

Kra,阿坎族的妖精

皮克西深谷

20.4°S 5.1°E

278

皮克西,英国的妖精

西尔芙深谷

48.6°S 353°E

349

西尔芙,英国的妖精

撞击坑

天卫一上的撞击坑,多以神话和戏剧中的妖精命名。

名称坐标直径(公里)名字来源
Aban撞击坑

15.5°S 251.3°E

20

Aban,祆教水神

Agape撞击坑

46.9°S 336.5°E

34

Agape,艾德蒙·斯宾塞史诗仙后的妖精

Ataksak撞击坑

53.1°S 224.3°E

22

Ataksak,因纽特人的天空与光之女神

贝芳娜撞击坑

17°S 31.9°E

21

贝芳娜,义大利魔女,类似圣诞老人

贝丽伦娜撞击坑

22.5°S 327.9°E

29

贝丽伦娜,莫里斯·梅特林克作品青鸟的妖精

调和女神撞击坑

22.3°S 23°E

20

调和女神,立陶宛神话的纺织七姊妹女神,和希腊神话的摩伊赖及北欧神话的诺恩三女神有些类似。

Djadek撞击坑

12°S 251.1°E

22

Djadek,捷克妖精,被认为和杜莫伊是同一种妖精

杜莫伊撞击坑

71.5°S 339.7°E

71

杜莫伊,俄罗斯妖精

芬瓦拉撞击坑

15.8°S 19°E

31

芬瓦拉,爱尔兰妖精之王

格温撞击坑

77.5°S 22.5°E

34

格温·艾普·尼兹,格拉斯通伯利塔的妖精之王

于翁撞击坑

37.8°S 33.7°E

40

波尔多的于翁,法国史诗武功歌的骑士

Laica撞击坑

21.3°S 44.4°E

30

Laica,印加神话

玛布撞击坑

38.8°S 352.2°E

34

玛布皇后,罗密欧与朱丽叶提到的妖精王后

梅露希娜撞击坑

52.9°S 8.9°E

50

梅露希娜,法国文学梅露希娜编年史的妖精

欧娜撞击坑

21.9°S 244.4°E

39

欧娜,爱尔兰妖精

Rima撞击坑

18.3°S 260.8°E

41

Rima,威廉·亨利·哈德森小说Green Mansions的女泰山

Yangoor撞击坑

68.7°S 279.7°E

78

Yangoor,澳大利亚原住民神话中带来崭新一天的妖精

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