Il XIX secolo è stato un periodo propizio per gli astronomi e i cacciatori di pianeti. Oltre alla scoperta della cintura di asteroidi che si trova tra Marte e Giove – così come i molti pianeti minori all'interno – sono stati osservati per la prima volta anche il pianeta solare esterno di Urano e la sua serie di lune.
Di questi, Umbriel è stato sicuramente uno dei reperti più interessanti. Oltre ad essere la terza luna più grande di Urano, è anche la più oscura, un tratto che ha contribuito notevolmente alla scelta del suo nome. E fino ad oggi, questo grande satellite di Urano è avvolto nel mistero...
Scoperta e denominazione:
Umbriel, insieme alla sua compagna luna Ariel , fu scoperto dall'astronomo inglese William Lassell il 24 ottobre 1851. Il collega astronomo inglese William Herschel, che aveva scoperto le lune di Urano di Titania e Oberon alla fine del 18° secolo, affermò anche di aver osservato altre quattro lune intorno a Urano. Tuttavia, le sue osservazioni non furono confermate, lasciando le scoperte confermate di Ariel e Umbriel a Lassell, circa mezzo secolo dopo.
Proprio come tutti Le 27 lune di Urano , Umbriel prende il nome da un personaggio di Alexander Pope'sIl ratto della serratura,così come le commedie di William Shakespeare. Questi nomi furono suggeriti da John Herschel, figlio di William Herschel, quando annunciò le scoperte di Titania e Oberon.
Confronto delle dimensioni della Terra, della Luna e di Umbriel. Credito: Tom Reding/dominio pubblico
In armonia con l'aspetto oscuro della luna, il nome Umbriel - che era il nome del 'fosco spirito malinconico' nelIl ratto della serraturae deriva dal latino Umbra (che significa 'ombra') - sembrava più appropriato per questo satellite.
Dimensioni, massa e orbita:
Ariel e Umbriel hanno quasi le stesse dimensioni, con diametri rispettivamente di 1.158 chilometri e 1.170 chilometri. Sulla base delle analisi spettrografiche e delle stime della massa e della densità della luna, gli astronomi ritengono che la maggior parte del pianeta sia costituita da ghiaccio d'acqua, con una componente densa non ghiacciata che costituisce circa il 40% della sua massa.
Ciò potrebbe significare che Umbriel consiste in un guscio esterno ghiacciato che circonda un nucleo roccioso, o uno fatto di materiali carboniosi. Significa anche che sebbene Umbriel sia la terza luna più grande di Urano, è solo la quarta più grande in termini di massa. Inoltre, si ritiene che il suo aspetto oscuro sia il risultato delle interazioni del ghiaccio d'acqua superficiale con le particelle energetiche della magnetosfera di Urano.
Queste particelle energetiche causerebbero la decomposizione dei depositi di metano (intrappolati nel ghiaccio sotto forma di idrato di clatrato) e l'oscuramento di altre molecole organiche, lasciando dietro di sé un residuo scuro ricco di carbonio. Il colore scuro del satellite è anche dovuto al suo albedo di legame molto basso, che è fondamentalmente la quantità di radiazione elettromagnetica (cioè luce) che viene riflessa dalla superficie.
Finora le analisi spettrografiche hanno solo confermato l'esistenza di acqua e anidride carbonica. Quindi l'esistenza di particelle organiche o depositi di metano nel ghiaccio rimane teorica. Tuttavia, la loro presenza spiegherebbe la prevalenza della CO² e perché si concentra principalmente nell'emisfero finale.
Il periodo orbitale di Umbriel, ovvero il tempo impiegato dalla luna per orbitare intorno a Urano, è di circa 4,1 giorni, che coincide con il suo periodo di rotazione. Ciò significa che la luna è un satellite sincrono e bloccato dalle maree, con una faccia sempre puntata verso Urano. Il satellite si trova a una distanza media di 266.000 chilometri dal suo pianeta, il che lo rende il terzo più lontano da Urano, dietro Miranda e Ariele.
Viaggiatore 2:
Finora, le uniche immagini ravvicinate di Umbriel sono state fornite dal in viaggio 2 sonda, che ha fotografato la luna durante il suo sorvolo di Urano nel gennaio del 1986. Durante questo sorvolo, la distanza più vicina train viaggio 2e Umbriel era di 325.000 km (202.000 mi).
Le immagini coprono circa il 40% della superficie, ma solo il 20% è stato fotografato con la qualità richiesta per la cartografia geologica. Al momento del sorvolo, l'emisfero sud di Umbriel era puntato verso il Sole, quindi l'emisfero settentrionale, oscurato, non poteva essere studiato. Al momento, non sono previste missioni future per studiare la luna in modo più dettagliato.
Mappa di Umbriel dell'US Geological Survey, che mostra la sua superficie craterizzata e i suoi poligoni. Credito: ISGS
Fatti interessanti:
La superficie di Umbriel ha crateri molto più grandi e più grandi di quelli di Ariel e Titania, con un diametro che varia da pochi chilometri a diverse centinaia. Il più grande cratere conosciuto sulla superficie è Wokolo, che ha un diametro di 210 km. Wunda , un cratere con un diametro di circa 131 chilometri, è la caratteristica della superficie più evidente, a causa dell'anello di materiale brillante sul suo pavimento (che gli scienziati pensano provengano dall'impatto).
Altri crateri includono Fin, Peri e Zlyden che, come tutte le caratteristiche della superficie di Umbriel, prendono il nome da spiriti oscuri della mitologia di diverse culture. L'unico satellite di Urano ad avere più crateri è Oberon, e si ritiene che il pianeta sia geologicamente stabile.
Si ritiene inoltre che la superficie sia stata probabilmente stabile dal Bombardamento pesante tardivo . Gli unici segni di un'antica attività interna sono canyon e poligoni scuri: macchie scure con forme complesse che misurano da decine a centinaia di chilometri di diametro. I poligoni sono stati identificati da una fotometria precisa diVoyager 2s e sono distribuite più o meno uniformemente sulla superficie di Umbriel, con andamento nord-est – sud-ovest.
Poiché Urano orbita attorno al Sole quasi su un lato, è soggetto a un ciclo stagionale estremo. Entrambi i poli nord e sud trascorrono 42 anni in completa oscurità e altri 42 anni in continua luce solare, con il Sole che sorge vicino allo zenit su uno dei poli ad ogni solstizio.
L'emisfero meridionale di Umbriel mostra forti crateri in questa immagine del Voyager 2, scattata il 24 gennaio 1986. Il grande cratere da impatto di Wunda è visibile nella parte superiore. Credito: NASA/JPL
Poiché si trovano sul piano equatoriale del pianeta, anche i satelliti di Urano subiscono questi cambiamenti. Ciò significa che i poli nord e sud di Umbriel trascorrono 42 anni nella luce e poi 42 anni nell'oscurità prima di ripetere il ciclo. In effetti, ilin viaggio 2flyby coincise con il solstizio d'estate del 1986 dell'emisfero australe, quando quasi l'intero emisfero settentrionale era nell'oscurità.
Interessante piccola luna non è vero? Anche se al momento non sono previste missioni per osservarlo nei prossimi anni, si può solo sperare che i futuri satelliti possano dare una sbirciatina mentre si recano in qualche altra destinazione nel Sistema Solare esterno.
Universe Today ha molti articoli interessanti sul lune di Urano , Come quante lune ha Urano?
Dovresti anche dare un'occhiata alla pagina della NASA su Umbriel e Luna di Urano Umbriel a Nove Pianeti.
Astronomy Cast ha un episodio in corso Urano che dovresti controllare.
Fonti: