Umbriel ist ein Mond des Uranus entdeckt am 24. Oktober 1851 durch William Lassell. Es wurde zur gleichen Zeit als Ariel entdeckt und nach einem Charakter im Papst-Gedicht von Alexander Die Vergewaltigung des Schlosses genannt. Umbriel besteht hauptsächlich aus dem Eis mit einem wesentlichen Bruchteil des Felsens, und kann in einen felsigen Kern und einen eisigen Mantel unterschieden werden. Die Oberfläche ist der dunkelste unter Monden von Uranian und scheint, in erster Linie durch Einflüsse gestaltet worden zu sein. Jedoch deutet die Anwesenheit von Felsschluchten frühe Endogenic-Prozesse an, und der Mond kann einen frühen gesteuerten endogenically erlebt haben, Ereignis wiederglättend, das seine ältere Oberfläche ausgelöscht hat.

Bedeckt durch zahlreiche Einfluss-Krater, die im Durchmesser reichen, ist Umbriel am schwersten cratered Satellit des Uranus nach Oberon zweit. Die prominenteste Oberflächeneigenschaft ist ein Ring des hellen Materials auf dem Fußboden des Kraters Wunda. Dieser Mond, wie alle Monde des Uranus, hat sich wahrscheinlich von einer Akkretionsplatte geformt, die den Planeten gerade nach seiner Bildung umgeben hat. Das Uranian System ist nahe nur einmal, vom Raumfahrzeugreisenden 2 im Januar 1986 studiert worden. Man hat mehrere Images von Umbriel gebraucht, der erlaubt hat, ungefähr 40 % der Oberfläche des Monds kartografisch darzustellen.

Entdeckung und Name

Umbriel, zusammen mit einem anderen Satelliten von Uranian, Ariel, wurde von William Lassell am 24. Oktober 1851 entdeckt. Obwohl William Herschel, der Entdecker von Titania und Oberon, der am Ende des 18. Jahrhunderts gefordert ist, dass er vier zusätzliche Monde des Uranus, seine Beobachtungen beobachtet hatte, nicht bestätigt wurde und, wie man jetzt denkt, jene vier Gegenstände unecht sind.

Alle Monde des Uranus werden nach Charakteren genannt, die von William Shakespeare oder Alexander Pope geschaffen sind. Die Namen aller vier Satelliten des dann bekannten Uranus wurden von John Herschel 1852 auf Bitte von Lassell angedeutet. Umbriel ist die 'dunkle Melancholie-Elfe' in Alexander Pope Die Vergewaltigung des Schlosses, und der Name deutet den lateinischen Kernschatten an, Schatten bedeutend. Der Mond ist auch benannter Uranus II.

Bahn

Bahnen von Umbriel Uranus in der Entfernung ungefähr, das dritte weit vom Planeten unter seinen fünf Hauptmonden seiend. Die Bahn von Umbriel hat eine kleine Seltsamkeit und neigt sehr wenig hinsichtlich des Äquators des Uranus dazu. Seine Augenhöhlenperiode ist ungefähr 4.1 Erdtage, die mit seiner Rotationsperiode zusammenfallend sind. Mit anderen Worten ist Umbriel ein gleichzeitiger oder Gezeiten-geschlossener Satellit mit einem Gesicht, das immer zu seinem Elternteilplaneten hinweist. Die Bahn von Umbriel liegt völlig innerhalb von Uranian magnetosphere. Das ist wichtig, weil die schleifenden Halbkugeln von luftlosen Satelliten, die innerhalb eines magnetosphere (wie Umbriel) umkreisen, durch magnetospheric Plasma, der co-rotates mit dem Planeten geschlagen werden. Diese Beschießung kann zur Verdunklung der schleifenden Halbkugeln führen, die wirklich für alle Monde von Uranian außer Oberon (sieh unten) beobachtet wird. Umbriel dient auch als ein Becken beladener Partikeln des magnetospheric, das ein ausgesprochenes kurzes Bad in der energischen Partikel-Zählung in der Nähe von der Bahn des Monds, wie beobachtet, durch den Reisenden 2 1986 schafft.

Weil Uranus die Sonne fast auf seiner Seite und seiner Mondbahn im äquatorialen Flugzeug des Planeten umkreist, sind sie (einschließlich Umbriel) einem äußersten Saisonzyklus unterworfen. Sowohl nördliche als auch südliche Polen geben 42 Jahre in der ganzen Dunkelheit, und weitere 42 Jahre im dauernden Sonnenlicht mit der Sonne aus, die sich in der Nähe vom Zenit über einen der Pole an jeder Sonnenwende erhebt. Der Reisende 2 Luftparade ist mit der 1986-Sommersonnenwende der südlichen Halbkugel zusammengefallen, als fast die komplette Nordhemisphäre unbeleuchtet war. Einmal alle 42 Jahre wenn Uranus ein Äquinoktium und sein äquatoriales Flugzeug hat, schneidet die Erde durch, gegenseitige occultations der Monde des Uranus werden möglich. In 2007-2008 mehreren solchen Ereignissen wurden einschließlich zwei occultations von Titania von Umbriel am 15. August und am 8. Dezember 2007 sowie Ariels von Umbriel am 19. August 2007 beobachtet.

Zurzeit wird Umbriel an keiner Augenhöhlenklangfülle mit anderen Satelliten von Uranian beteiligt. Früh in seiner Geschichte, jedoch, kann es in 1:3 Klangfülle mit Miranda gewesen sein. Das hätte die Augenhöhlenseltsamkeit von Miranda vergrößert, zur inneren Heizung und geologischen Tätigkeit dieses Monds beitragend, während die Bahn von Umbriel weniger betroffen worden sein würde. Wegen der niedrigeren an den Polen Abgeplattetkeit des Uranus und kleinerer Größe hinsichtlich seiner Satelliten können seine Monde leichter aus einer Mittelbewegungsklangfülle flüchten als diejenigen Jupiters oder Saturns. Nachdem Miranda dieser Klangfülle entflogen hat (durch einen Mechanismus, der wahrscheinlich auf seine anomal hohe Augenhöhlenneigung hinausgelaufen ist), würde seine Seltsamkeit befeuchtet worden sein, die Hitzequelle abdrehend.

Zusammensetzung und innere Struktur

Umbriel ist das dritte größte und unter Monden von Uranian am massivste vierte. Die Dichte des Monds ist 1.39 g/cm, der anzeigt, dass sie hauptsächlich aus dem Wassereis besteht, während ein dichter Nichteisbestandteil ungefähr 40 % seiner Masse einsetzt. Die Letzteren konnten aus dem Felsen und kohlenstoffhaltigen Material einschließlich schwerer organischer Zusammensetzungen bekannt als tholins gemacht werden. Die Anwesenheit des Wassereises wird durch spektroskopische Infrarotbeobachtungen unterstützt, die kristallenes Wassereis auf der Oberfläche des Monds offenbart haben. Wassereisabsorptionsbänder sind auf der Haupthalbkugel von Umbriel stärker als auf der schleifenden Halbkugel. Die Ursache dieser Asymmetrie ist nicht bekannt, aber es kann mit der Beschießung durch beladene Partikeln vom magnetosphere des Uranus verbunden sein, der auf der schleifenden Halbkugel (wegen der Co-Folge von Plasma) stärker ist. Die energischen Partikeln neigen dazu, Wassereis zu stottern, Methan zu zersetzen, das im Eis als clathrate Hydrat gefangen ist und anderen organics dunkel zu machen, einen dunklen, am Kohlenstoff reichen Rückstand zurücklassend.

Abgesehen von Wasser ist die einzige weitere Zusammensetzung, die auf der Oberfläche von Umbriel durch die Infrarotspektroskopie identifiziert ist, Kohlendioxyd, das hauptsächlich auf der schleifenden Halbkugel konzentriert wird. Der Ursprung des Kohlendioxyds ist nicht völlig klar. Es könnte lokal von Karbonaten oder organischen Materialien unter dem Einfluss der energischen beladenen Partikeln erzeugt werden, die aus dem magnetosphere des Uranus oder der Sonnenultraviolettstrahlung kommen. Diese Hypothese würde die Asymmetrie in seinem Vertrieb erklären, weil die schleifende Halbkugel einem intensiveren Magnetospheric-Einfluss unterworfen ist als die Haupthalbkugel. Eine andere mögliche Quelle ist der outgassing des primordialen CO, der durch das Wassereis im Interieur von Umbriel gefangen ist. Die Flucht von CO vom Interieur kann ein Ergebnis der vorigen geologischen Tätigkeit auf diesem Mond sein.

Umbriel kann in einen felsigen durch einen eisigen Mantel umgebenen Kern unterschieden werden. Wenn das der Fall ist, ist der Radius des Kerns (317 km) ungefähr 54 % des Radius des Monds, und seine Masse ist ungefähr 40 % der Masse des Monds — die Rahmen werden durch die Zusammensetzung des Monds diktiert. Der Druck im Zentrum von Umbriel ist ungefähr 0.24 GPa (2.4 kbar). Der aktuelle Staat des eisigen Mantels ist unklar, obwohl die Existenz eines unterirdischen Ozeans unwahrscheinlich betrachtet wird.

Oberflächeneigenschaften

Die Oberfläche von Umbriel ist der dunkelste der Monde von Uranian, und widerspiegelt weniger als halb so viel Licht wie Ariel, ein Schwester-Satellit der ähnlichen Größe. Umbriel hat einen sehr niedrigen Band-Rückstrahlvermögen von nur ungefähr 10 % verglichen mit 23 % für Ariel. Das Reflexionsvermögen der Oberfläche des Monds nimmt von 26 % in einem Phase-Winkel von 0 ° (geometrischer Rückstrahlvermögen) zu 19 % in einem Winkel von ungefähr 1 ° ab. Dieses Phänomen wird Oppositionswoge genannt. Die Oberfläche von Umbriel ist in der Farbe ein bisschen blau, während sich frischer heller Einfluss ablagert (im Krater Wunda, zum Beispiel) sind noch blauer. Es kann eine Asymmetrie zwischen der Führung und dem Schleppen von Halbkugeln geben; der erstere scheint, röter zu sein, als die Letzteren. Das Röten der Oberflächen ergibt sich wahrscheinlich aus Raum, der aus der Beschießung durch beladene Partikeln und Mikrometeorsteine über das Alter des Sonnensystems verwittert. Jedoch wird die Farbenasymmetrie von Umbriel wahrscheinlich durch die Zunahme eines rötlichen Materials verursacht, das aus Außenteilen des Systems von Uranian vielleicht von unregelmäßigen Satelliten kommt, die predominately auf der Haupthalbkugel vorkommen würden. Die Oberfläche von Umbriel ist relativ homogen — es demonstriert starke Schwankung entweder im Rückstrahlvermögen oder in der Farbe nicht.

Wissenschaftler haben bis jetzt nur eine Klasse der geologischen Eigenschaft auf Umbriel — Krater anerkannt. Die Oberfläche von Umbriel hat viel mehr und größere Krater, als Ariel und Titania tun und die am wenigsten geologische Tätigkeit zeigt. Tatsächlich unter den Monden von Uranian hat nur Oberon mehr Einfluss-Krater als Umbriel. Die beobachteten Krater-Diameter erstrecken sich von einigen Kilometern am niedrigen Ende zu 210 Kilometern für den größten bekannten Krater, Wokolo. Alle anerkannten Krater auf Umbriel haben Hauptspitzen, aber kein Krater hat Strahlen.

In der Nähe vom Äquator von Umbriel liegt die prominenteste Oberflächeneigenschaft: Der Krater Wunda, der ein Diameter von ungefähr 131 km hat. Wunda hat einen großen Ring des hellen Materials auf seinem Fußboden, der scheint, eine Einfluss-Ablagerung zu sein. In der Nähe, gesehen entlang dem terminator, sind die Krater Vuver und Skynd, die an hellen Rändern Mangel haben, aber helle Hauptspitzen besitzen. Die Studie von Gliederprofilen von Umbriel hat eine mögliche sehr große Einfluss-Eigenschaft offenbart, die das Diameter von ungefähr 400 km und Tiefe von etwa 5 km hat.

Viel wie andere Monde des Uranus wird die Oberfläche von Umbriel durch ein System von Felsschluchten trending nordostsüdwestlich geschnitten. Sie werden jedoch wegen der schlechten Bildaufbereitungsentschlossenheit und des allgemein milden Äußeren dieses Monds nicht offiziell anerkannt, der hindert geologisch kartografisch darzustellen.

Umbriel schwer cratered Oberfläche ist wahrscheinlich seit der Späten Schweren Beschießung stabil gewesen. Die einzigen Zeichen der alten inneren Tätigkeit sind Felsschluchten und dunkle Vielecke — dunkle Flecke mit komplizierten Gestalten, die von Zehnen bis Hunderte Kilometer darüber messen. Die Vielecke wurden von der genauen Fotometrie des Reisenden 2 Images identifiziert und werden mehr oder weniger gleichförmig auf der Oberfläche von Umbriel, trending nordostsüdwestlich verteilt. Einige Vielecke entsprechen Depressionen von einigen Kilometern tiefen und können während einer frühen Episode der tektonischen Tätigkeit geschaffen worden sein. Zurzeit gibt es keine Erklärung dafür, warum Umbriel so dunkel und anscheinend gleichförmig ist. Seine Oberfläche kann durch eine relativ dünne Schicht des dunklen Materials (so genanntes umbral Material) ausgegraben durch einen Einfluss bedeckt werden oder hat in einem explosiven vulkanischen Ausbruch vertrieben. Wechselweise kann die Kruste von Umbriel aus dem dunklen Material völlig zusammengesetzt werden, das Bildung von hellen Eigenschaften wie Krater-Strahlen verhindert hat. Jedoch scheint die Anwesenheit der hellen Eigenschaft innerhalb von Wunda, dieser Hypothese zu widersprechen.

Ursprung und Evolution

Wie man

denkt, hat sich Umbriel von einer Akkretionsscheibe oder Subnebelfleck geformt; eine Scheibe von Benzin und Staub, der entweder um Uranus für einige Zeit nach seiner Bildung bestanden hat oder durch den riesigen Einfluss geschaffen wurde, der am wahrscheinlichsten Uranus seine große Schiefe gegeben hat. Die genaue Zusammensetzung des Subnebelflecks ist nicht bekannt; jedoch zeigt die höhere Dichte von Monden von Uranian im Vergleich zu den Monden des Saturns an, dass es relativ wasserschwach gewesen sein kann. Bedeutende Beträge des Stickstoffs und Kohlenstoff können in der Form des Kohlenmonoxids (CO) und molekularen Stickstoffs (N) statt Ammoniaks und Methans da gewesen sein. Die Monde, die sich in solch einem Subnebelfleck geformt haben, würden weniger Wassereis (mit CO und N gefangen als clathrate) und mehr Felsen enthalten, die höhere Dichte erklärend.

Die Zunahme von Umbriel hat wahrscheinlich seit mehreren tausend Jahren gedauert. Die Einflüsse, die begleitete Zunahme Heizung der Außenschicht des Monds verursacht hat. Die maximale Temperatur von ungefähr 180 K wurde an der Tiefe von ungefähr 3 km erreicht. Nach dem Ende der Bildung ist die unterirdische Schicht kühl geworden, während das Interieur von Umbriel wegen des Zerfalls der radioaktiven Element-Gegenwart in seinen Felsen geheizt hat. Die kühl werdende Nah-Oberflächenschicht hat sich zusammengezogen, während sich das Interieur ausgebreitet hat. Das hat starke Verlängerungsbetonungen in der Kruste des Monds verursacht, die zum Knacken geführt haben kann. Dieser Prozess hat wahrscheinlich seit ungefähr 200 Millionen Jahren gedauert, andeutend, dass jede endogene Tätigkeit vor Milliarden von Jahre aufgehört hat.

Die Initiale accretional, zusammen mit dem fortlaufenden Zerfall von radioaktiven Elementen heizend, kann zum Schmelzen des Eises geführt haben, wenn ein Frostschutzmittel wie Ammoniak (in der Form des Ammoniak-Hydrats) oder etwas Salz da gewesen ist. Das Schmelzen kann zur Trennung des Eises von Felsen und Bildung eines felsigen durch einen eisigen Mantel umgebenen Kerns geführt haben. Eine Schicht von flüssigen Wasser(ozean)-Reichen in aufgelöstem Ammoniak kann sich an der Kernmantel-Grenze geformt haben. Die eutektische Temperatur dieser Mischung ist 176 K. Der Ozean wird wahrscheinlich jedoch vor langer Zeit gefroren sein. Unter Uranian Monden wurde Umbriel endogenic wiederauftauchende Prozesse am wenigsten unterworfen, obwohl es andere Monde von Uranian mögen kann, haben ein sehr frühes wiederauftauchendes Ereignis erfahren.

Erforschung

Bis jetzt sind die einzigen nahen Images von Umbriel vom Reisenden 2 Untersuchung gewesen, die den Mond während seiner Luftparade des Uranus im Januar 1986 fotografiert hat. Seit der nächsten Entfernung zwischen Reisendem 2 und Umbriel war, die besten Images dieses Monds haben eine Raumentschlossenheit von ungefähr 5.2 km. Die Images bedecken ungefähr 40 % der Oberfläche, aber nur 20 % wurden mit der erforderlichen dafür geologischen kartografisch darzustelltest Qualität fotografiert. Zur Zeit der Luftparade wurde die südliche Halbkugel von Umbriel (wie diejenigen der anderen Monde) zur Sonne angespitzt, so konnte die nördliche (dunkle) Halbkugel nicht studiert werden. Kein anderes Raumfahrzeug hat jemals Uranus (und Umbriel) besucht, und keine Mission zu Uranus und seinen Monden wird geplant.

Zeichen

Außenverbindungen

• Seite von Umbriel (einschließlich einer etikettierten Karte von Umbriel) bei Ansichten vom Sonnensystem
• Umbriel Nomenklatur von der USGS Planetarischen Nomenklatur-Website