Grace à Voyageur missions, qui ont traversé le système solaire externe à la fin des années 1970 et au début des années 1980, les scientifiques ont pu voir de près Uranus et son système de lunes. En fait, les astronomes peuvent désormais représenter 27 lunes en orbite autour du géant de couleur turquoise.
Parmi ceux-ci, aucun n'est plus grand en taille, en masse ou en surface que Titania, qui a été correctement nommé. Comme l'une des premières lunes à être découverte autour d'Uranus, cette lune fortement cratérisée et marquée prend son nom de la reine fictive des fées de Shakespeare. Le rêve d'une nuit d'été.
Découverte et dénomination:
Titania a été découverte par William Herschel le 11 janvier 1787, l'astronome anglais qui avait découvert Uranus en 1781. La découverte a également été faite le même jour qu'il a découvert Oberon, la deuxième plus grande lune d'Uranus. Bien que Herschel ait déclaré avoir observé quatre autres lunes à l'époque, la Royal Astronomical Society déterminerait plus tard que cette affirmation était fausse.
Ce serait presque cinq décennies après la découverte de Titania et Oberon qu'un astronome autre que Herschel les observerait. De plus, Titania serait appelé «le premier satellite d'Uranus» pendant de nombreuses années - ou par la désignation Uranus I, qui lui a été donnée par William Lassell en 1848.
En 1851, Lassell a commencé à numéroter les quatre satellites connus dans l'ordre de leur distance de la planète par des chiffres romains, à quel point la désignation de Titania est devenue Uranus III. En 1852, le fils de Herschel, John, et à la demande de Lassell lui-même, a suggéré que le nom de la lune soit changé pour Titania, la reine des fées en Le rêve d'une nuit d'été. Cela était cohérent avec tous les satellites d'Uranus, qui ont été nommés d'après les travaux de William Shakespeare et d'Alexander Pope.
Taille, masse et orbite:
Avec un diamètre de 1 578 kilomètres, une superficie de 7 820 000 km² et une masse de 3,527 ± 0,09 × 1021 kg, Titania est la plus grande des lunes d'Uranus et la huitième plus grande lune du système solaire. À une distance d'environ 436 000 km (271 000 mi), Titania est également la deuxième plus éloignée de la planète des cinq principales lunes.
La lune de Titania a également une petite excentricité et est très peu inclinée par rapport à l'équateur d'Uranus. Sa période orbitale, qui est de 8,7 jours, coïncide également avec sa période de rotation. Cela signifie que Titania est un satellite synchrone (ou verrouillé par les marées), avec une face toujours dirigée vers Uranus à tout moment.
Parce qu'Uranus orbite autour du Soleil et que ses lunes orbitent autour du plan équatorial de la planète, elles sont toutes soumises à un cycle saisonnier extrême, où les pôles nord et sud connaissent 42 ans d'obscurité totale ou de soleil complet.
Composition:
Les scientifiques pensent que Titania est composé à parts égales de roche (qui peut comprendre des matériaux carbonés et des composés organiques) et de glace. Cela est confirmé par des examens qui indiquent que Titania a une densité inhabituellement élevée pour un satellite uranien (1,71 g / cm³). La présence de glace d'eau est confirmée par des observations spectroscopiques infrarouges effectuées en 2001-2005, qui ont révélé de la glace d'eau cristalline à la surface de la lune.
On pense également que Titania se différencie en un noyau rocheux entouré d'un manteau glacé. Si cela est vrai, cela signifierait que le rayon du noyau est d'env. 520 km (320 mi), ce qui signifierait que le noyau représente 66% du rayon de la lune et 58% de sa masse.
Comme pour les autres grandes lunes d'Uranus, l'état actuel du manteau glacé est inconnu. Cependant, si la glace contient suffisamment d'ammoniac ou autre antigel, Titania peut avoir une couche océanique liquide à la frontière noyau-manteau. L'épaisseur de cet océan, s'il existe, peut atteindre 50 km (31 mi) et sa température est d'environ 190 K.
Naturellement, il est peu probable qu'un tel océan puisse soutenir la vie. Mais en supposant que cet océan supporte des évents hydrothermaux sur son sol, il est possible que la vie existe dans de petites parcelles proches du cœur. Cependant, la structure interne d'Oberon dépend fortement de son histoire thermique, mal connue à l'heure actuelle.
Voyager 2:
Les seules observations directes faites sur Titania ont été effectuées par le Voyager 2 sonde spatiale, qui a photographié la lune lors de son survol d'Uranus en janvier 1986. Ces images couvraient environ 40% de la surface, mais seulement 24% ont été photographiées avec la précision requise pour la cartographie géologique.
Le survol de Titania par Voyager a coïncidé avec le solstice d'été de l'hémisphère sud, lorsque presque tout l'hémisphère nord n'était pas éclairé. Comme pour les autres grandes Lunes d'Uranus, cela a empêché la carte d'être cartographiée en détail. Aucun autre vaisseau spatial n'a visité le système uranien ou Titania avant ou depuis, et aucune mission n'est prévue dans un avenir prévisible.
Faits intéressants:
Titania est intermédiaire en termes de luminosité, occupant une position médiane entre les lunes sombres d'Oberon et Umbriel et les lunes lumineuses d'Ariel et Miranda. Sa surface est généralement de couleur rouge (moins qu’Oberon), sauf là où un nouvel impact a eu lieu, qui a laissé la surface bleue. La surface de Titania est moins fortement cratérisée que la surface d'Oberon ou d'Umbriel, ce qui suggère que sa surface est beaucoup plus jeune.
Comme toutes les grandes lunes d'Uranus, sa géologie est influencée par une combinaison de cratères d'impact et de resurfaçage endogène. Alors que le premier a agi sur toute l'histoire de la lune et a influencé toutes ses surfaces, les derniers processus ont été principalement actifs après la formation de la lune et ont entraîné un lissage de ses caractéristiques - d'où le faible nombre de cratères d'impact actuels.
Dans l'ensemble, les scientifiques ont reconnu trois classes de caractéristiques géologiques sur Titania. Il s'agit notamment des cratères, des failles (ou des escarpements) et de ce qu'on appelle les grabens (parfois appelés canyons). Les cratères de Titania varient en diamètre de quelques kilomètres à 326 kilomètres - dans le cas du plus grand cratère connu, Gertrude. La surface de Titania est également coupée par un système de failles énormes (escarpements); et à certains endroits, deux escarpements parallèles marquent des dépressions dans la croûte du satellite, formant des grabens (alias canyons).
Les grabens sur Titania ont un diamètre de 20 à 50 kilomètres (12–31 mi) et un relief (c'est-à-dire une profondeur) de 2 à 5 km. Le graben le plus important de Titania est le Messina Chasma, qui s'étend sur environ 1 500 kilomètres (930 mi) de l'équateur presque jusqu'au pôle sud. Les grabens sont probablement les plus jeunes caractéristiques géologiques de Titania, car ils traversent tous les cratères et même les plaines lisses.
Comme Oberon, les caractéristiques de surface sur Titania ont été nommées d'après des personnages dans des œuvres de Shakespeare, avec toutes les caractéristiques physiques sont nommées d'après des personnages féminins. Par exemple, le cratère Gertrude porte le nom de la mère de Hamlet, tandis que d'autres cratères - Ursula, Jessica et Imogen - portent le nom de personnages de Beaucoup de bruit pour rien, le marchand de Venise, et Cymebline, respectivement.
Fait intéressant, la présence de dioxyde de carbone à la surface suggère que Titania peut également avoir une atmosphère saisonnière ténue de CO², un peu comme celle de la lune jovienne Callisto. Il est peu probable que d'autres gaz, comme l'azote ou le méthane, soient présents, car la faible gravité de Titania n'a pas pu les empêcher de s'échapper dans l'espace.
Comme toutes les lunes d'Uranus, il reste encore beaucoup à découvrir sur ce plus massif de ses satellites. Dans les années à venir, on ne peut qu'espérer que la NASA, l'ESA ou d'autres agences spatiales décident qu'une autre mission de type Voyager est nécessaire pour le système solaire extérieur. Jusqu'à ce moment, Uranus et les nombreuses lunes qui l'orbitent continueront à nous garder des secrets.
Nous avons écrit de nombreux articles sur Titania ici à Space Magazine. Voici combien de lunes Uranus a-t-il?, Oberon lunaire d'Uranus et Umbriel lunaire d'Uranus.
Pour plus d'informations, consultez la page Neuf planètes sur Titania et la page Exploration du système solaire de la NASA sur Titania.
Astronomy Cast a un épisode sur le sujet. Voici l'épisode 172: William Herschel
Sources:
- NASA: Exploration du système solaire - Titania
- Wikipédia - Titania (lune)
- SeaSky - Titania
