Főmenü megnyitása

Ariel (hold)

negyedik legnagyobb Uránusz hold

Az Ariel a negyedik legnagyobb az Uránusz huszonhét ismert holdja közül. Az Uránusz egyenlítői síkjában kering, amely szinte merőleges a bolygó pályasíkjára, ezért erőteljes évszakok váltakoznak rajta. Az Arielt William Lassell fedezte fel 1851 októberében és tőle származik a hold neve is. Az égitestről való jelenlegi tudásunk nagy része egyetlen űrszondától, a Voyager–2-től származik, mely 1986-ban repült el az Uránusz mellett, és az Ariel felszínének körülbelül 35%-át feltérképezte.

Ariel
Az Ariel a Voyager–2 felvételén. A kép 1986-ban készült, megközelítőleg 130 000 km-es távolságból.
Az Ariel a Voyager–2 felvételén. A kép 1986-ban készült, megközelítőleg 130 000 km-es távolságból.
Felfedezése
Felfedező William Lassell
Felfedezés ideje 1851. október 24.
Névadó Ariel
Alternatív nevek Uránusz I
Pályaadatok
Fél nagytengely 191 020 km
Pálya excentricitása 0,0012
Keringési periódus 5,52 nap
Inklináció 0,260 (az Uránusz egyenlítőjéhez)
Anyabolygó Uránusz
Központi égitest Uránusz
Fizikai tulajdonságok
Átlagos átmérő 578,9±0,6 km (a földi 0,0908-szorosa)
Felszín területe 4 211 300 km²
Térfogat 812 600 000 km³
Tömeg (1,353±0,120)×1021 kg (a földi 0,000226-szerese)
Átlagos sűrűség 2,061g/cm³
Felszíni gravitáció 0,27 m/s²
Szökési sebesség 0,558 km/s
Forgási periódus megegyezik a keringési periódussal
Albedó 0,53
Felszíni hőmérséklet 60 K (-213 °C)
Látszólagos fényesség 14,4

Az Ariel az Uránusz tizenötödik holdja, a nagy holdak közül a bolygóhoz második legközelebbi, közülük a Miranda utáni legkisebb. A Naprendszer összes ismert holdja közül a 14. legnagyobb. A feltételezések szerint anyagát egyenlő arányban alkotja jég és szikla. Az Uránusz többi holdjához hasonlóan az Ariel feltehetőleg egy akkréciós korongból keletkezett, mely a bolygót keletkezése után ölelte körül. Az Ariel belső szerkezete differenciált, a belső, sziklás magot egy jégköpeny veszi körbe. A hold felszíne kráterekkel tarkított, a hatalmas, keresztül-kasul futó árkok és vetődéses rézsűk arra utalnak, hogy a hold múltjában fontos szerepe lehetett a tektonikus mozgásoknak.

Tartalomjegyzék

Felfedezés és elnevezésSzerkesztés

Az Arielt William Lassell fedezte fel 1851 október 24-én és egy karakterről nevezte el Alexander Pope A fürtrablás és William Shakespeare A vihar című művéből.

Mind az Arielt, mind a nála valamivel nagyobb Umbrielt Lassel fedezte fel 1851 október 24-én,[1][2] bár William Herschel, az Uránusz két legnagyobb holdjának, az Oberonnak és a Titániának a felfedezője négy másik holdról is beszámolt,[3] de ez az állítás soha nem nyert bizonyítást és feltehetően hamis volt.[4][5][6]

A holdat néha Uránusz I-nek is nevezik.[2]

KeringésSzerkesztés

Az Uránusz öt nagy holdja közül az Ariel a második legbelső, körülbelül 190 000 kilométerre kering a bolygótól.[m 1] Pályájának excentricitása kicsi, pályája nagyon kis mértékben dőlt az Uránusz egyenlítői síkjához.[7] Keringési periódusa nagyjából 2,5 földi nap, ami megegyezik a forgási idejével. Ez azt jelenti, hogy a hold kötött keringésű, vagyis mindig ugyanazt az arcát mutatja a bolygó felé.[8] Az Ariel pályája teljes egészében az Uránusz magnetoszférájába esik.[9] Azoknak az atmoszféra nélküli holdaknak, melyek egy bolygó magnetoszférájában keringenek a követő féltekéjük - vagyis ami a keringés irányával ellentétes irányba néz - a holddal együtt keringő magnetoszférikus plazmával vannak sújtva.[10] Ez a követő félteke sötétebb színéhez vezethet, melyet az Oberon kivételével az Uránusz összes holdjánál megfigyeltek.[9] Az Ariel a magnetoszférából töltött részecskéket ejt foglyul csökkentve azok számát a pályája mentén.[11]

Mivel az Ariel az Uránuszhoz hasonlóan teljesen az oldalára van dőlve, így napforduló idején az egyik féltekéje teljesen a Nap felé néz, a másik pedig teljesen elfordul tőle. Ez szélsőséges évszakváltakozást eredményez az égitesten: ahogyan a Föld sarkvidékein állandó éjszaka, vagy nappal van a napfordulók közelében, az Ariel pólusain egy fél uránuszi évig (vagyis 42 földi évig) tart egy nappal, vagy éjszaka.[9] A Voyager-2 1986-os látogatása egybeesett a déli félteke nyári napfordulójával, ekkor majdnem a teljes északi félgömb sötétségben volt. 42 évente, az uránuszi napéjegyenlőség idején, amikor a bolygó az egyenlítőjét mutatja a Föld felé, lehetővé válnak okkultációk (fedések) a holdak között. Több ilyen okkultációt megfigyeltek 2006 és 2007 között, köztük az Ariel Umbriel általi fedését 2007 augusztus 19-én.[12]

Jelenleg az Ariel nem áll keringési rezonanciában egy Uránusz-holddal sem, bár a múltban feltehetően fennált egy 5:3 rezonancia közte és a Miranda között, mely részben felelős lehetett a Miranda fűtéséért.[13] Része lehetett egy 4:1 rezonanciában is a Titániával, melyből később megszökött.[14]

Összetétel és belső szerkezetSzerkesztés

 
A Föld, a Hold és az Ariel méretbeli összehasonlítása.

Az Ariel az Uránusz negyedik legnagyobb holdja, és lehetséges hogy a harmadik legnagyobb tömegű.[m 2] Sűrűsége 1,66 g/cm³,[16], ebből arra következtethetünk, hogy nagyjából egyenlő arányban tartalmaz vízjeget és sűrűbb, nem-jeges anyagokat.[17] Ez utóbbiak lehetnek sziklás kőzetek, vagy egyfajta nehéz szerves vegyületekből álló massza, az úgynevezett tholin.[8] A víz jelenlétét infravörös spektroszkópiás vizsgálatok igazolják, melyek kristályos vízjeget mutattak ki a hold felszínén.[9] A vízjég abszorpciós vonalai erősebbek a bolygó vezető féltekéjén, mint a követőn,[9] ennek az eltérésnek az oka pontosan nem ismert, de lehetséges, hogy a követő féltekének az Uránusz magnetoszférájából származó töltött részecskékkel való erősebb bombázásának tudható be.[9]

A vízjég mellett a másik vegyület, melyet infravörös spektroszkópiával kimutattak a hold felszínén a szén-dioxid, mely főként a követtő féltekén koncentrálódik. Az Ariel volt az első az Uránusz holdjai közül, ahol kimutatták ezt a vegyületet.[9] A szén-dioxid eredete nem tisztázott. Lehetséges, hogy helyileg képződik karbonátokból vagy szerves vegyületekből ibolyántúli sugárzás, vagy az Uránusz magnetoszférájából érkező nagy energiájú részecskék hatására. Ez az elmélet megmagyarázná a követő féltekén való nagyobb CO2 koncentrációt, mivel a követő félteke jobban ki van téve a magnetoszférikus hatásnak, mint a vezető félteke. A holdon lévő szén-dioxid származhat a jég által csapdába ejtett szén-dioxid kigázosodásából, mely a hold korábbi geológiai aktivitásához köthető.[9]

Az Ariel méretéből, összetételéből és az oldott sók és ammónia feltételezett jelenlétéből, melyek csökkentik a víz olvadáspontját, arra következtethetünk, hogy az Ariel belseje két rétegre differenciálódott: egy sziklás magra, melyet egy jeges köpeny vesz körül.[17] Ebben az esetben a mag átmérője 372 kilométer, ami körülbelül 64%-a a hold átmérőjének, tömege pedig hozzávetőlegesen 56%-a a hold teljes tömegének. A hold központjában a nyomás 0,3 GPa körüli lehet.[17] A jeges köpeny állapota nem tisztázott, de egy felszín alatti óceán létezése kizárható.[17]

MegjegyzésekSzerkesztés

  1. Az öt nagy hold a Miranda, az Ariel, az Umbriel, a Titánia és az Oberon.
  2. A jelenlegi mérések pontatlansága miatt nem tudható biztosan, hogy az Ariel, vagy az Umbriel a nehezebb.[15]

ForrásokSzerkesztés

  1. Lassell, W. (1851). „On the interior satellites of Uranus”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 12, 15–17. o.  
  2. a b doi:10.1086/100198
  3. doi:10.1098/rstl.1798.0005
  4. Struve, O. (1848). „Note on the Satellites of Uranus”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 8 (3), 44–47. o.  
  5. Holden, E. S. (1874). „On the inner satellites of Uranus”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 35, 16–22. o.  
  6. Lassell, W. (1874). „Letter on Prof. Holden's Paper on the inner satellites of Uranus”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 35, 22–27. o.  
  7. Planetary Satellite Mean Orbital Parameters. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology
  8. a b doi:10.1126/science.233.4759.43 (See pages 58–59, 60–64)
  9. a b c d e f g h doi:10.1016/j.icarus.2006.04.016
  10. doi:10.1126/science.233.4759.85
  11. doi:10.1126/science.233.4759.97
  12. doi:10.1016/j.icarus.2008.12.010
  13. doi:10.1016/0019-1035(90)90125-S
  14. doi:10.1016/0019-1035(90)90024-4
  15. Planetary Satellite Physical Parameters. Jet Propulsion Laboratory (Solar System Dynamics). [2009. május 22-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. május 28.)
  16. doi:10.1086/116211
  17. a b c d doi:10.1016/j.icarus.2006.06.005

Külső hivatkozásokSzerkesztés

FordításSzerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben az Ariel (moon) című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.