Ophelia — Uranuksen lähellä kiertävä pieni kuu: löydös, koko ja rata

Ophelia — Uranuksen pieni kuu: löydös Voyager 2 (1986), havaittu uudelleen Hubblella 2003, halkaisija ~46 km (säde 23 km), tumma pinta ja tunnettu kiertorata.

Ophelia on Uranuksen läheisempi kuu. Se löydettiin Voyager 2:n 20. tammikuuta 1986 ottamista kuvista, ja sille annettiin nimitys S/1986 U 8. Sitä ei nähty ennen kuin Hubble-avaruusteleskooppi näki sen vuonna 2003.

Ophelia sai nimensä William Shakespearen Hamlet-näytelmän Poloniuksen tyttären Ofelian mukaan. Se on myös nimetty Uranus VII:ksi.

Valitettavasti siitä ei tiedetä juuri mitään muuta kuin sen kiertorata, 23 kilometrin säde ja geometrinen albedo 0,08. Voyager 2:n kuvissa Ophelia näkyy viistona kappaleena, jonka pääakseli osoittaa kohti Uranusta.

Perustiedot ja ulkonäkö

Säde: noin 23 km (eli läpimitta noin 46 km). Geometrinen albedo: noin 0,08, mikä tarkoittaa, että pinta heijastaa vain pienen osan saapuvasta valosta — pintaa pidetään siis hyvin tummana.

Voyager 2:n kuvat osoittavat Ophelian olevan epämuodostunut ja venynyt muodoltaan, eikä se näytä pallomaiselta. Kappaleen pitkä akseli suuntautuu kohti Uranusta, mikä viittaa siihen, että kuu on tidally lukittu (pyörähtää samalla nopeudella kuin kiertää planeettaa).

Rata ja dynamiikka

Ophelia on sisempi pienkuista ja kuuluu Uranuksen lähellä olevien sisempien kuiden joukkoon. Se tunnetaan erityisesti roolistaan Uranuksen epsilon-renkaan ulompana paimenkuuna:na: yhdessä sisemmän kuun Cordelian (Cordelia) kanssa Ophelia auttaa rajaamaan ja vakauttamaan epsilon-renkaan reunoja gravitaation välityksellä. Tällaiset paimenkuut pitävät renkaan hiukkasia tiiviimpänä ja estävät niitä hajaantumasta.

Koostumus ja massa

Ophelian tarkka koostumus ei ole tiedossa, mutta sen pinta on todennäköisesti koostumukseltaan vesijäästä sekoittunutta karkeaa materiaalia, joka on tummentunut avaruuden säteilyn ja hiukkasten vaikutuksesta. Koska halkaisija on pieni ja albedo matala, Ophelia on hyvin heikko valonlähde maasta käsin.

Massa on arvioitu vain karkeasti, koska tiheys ja tarkka tilavuus eivät ole mitattuja. Riippuen käytetystä tiheysarviosta, Ophelian massa on todennäköisesti suuruusluokkaa 10^16–10^17 kilogrammaa (arvio), mutta tämä on vain likimääräinen suuruusluokka.

Havaintohistoria ja tutkimus

• 1986: Ophelia löydettiin Voyager 2:n kuvista. Kuvat olivat riittävän tarkkoja paljastamaan pienen, tumman kappaleen Uranuksen lähialueella.
• 2003: Hubble-avaruusteleskooppi havaitsi Ophelian uudelleen ja vahvisti sen olemassaolon, mikä oli tärkeää, koska monet pienet kuut voivat olla vaikeasti havaittavissa planeetan loisteen takia.

Siihen mennessä, kun Voyager 2 ohitti Uranuksen, kuvat olivat ainoa lähde yksityiskohtaisemmalle tiedolle. Sittemmin Hubble on parantanut havaintoja, mutta yksityiskohtainen pinnanmuotojen, koostumuksen ja tarkkojen massamittausten tekeminen edellyttäisi uudempaa lähempää tutkimusta, esimerkiksi Uranus-luotaimen lähettämistä.

Miksi Ophelia kiinnostaa tutkijoita?

Vaikka Ophelia on pieni ja vähäisinformaatioinen, se on kiinnostava useasta syystä:

• Se toimii epsilon-renkaan paimenkuuna, joten sen dynamiikka auttaa ymmärtämään renkaiden pitkäaikaista vakautta.
• Pienten sisempien kuiden koostumus ja muoto kertovat paljon aurinkokunnan muodostumisen ja alkuvaiheiden prosesseista sekä planeettojen lähialueen ympäristön vaikutuksista.
• Ophelian kaltaiset kuut tarjoavat vertailupohjan muiden planeettajärjestelmien renkaiden ja paimenkuiden tutkimuksille.

Tulevaisuuden näkymät

Ophelian ja muiden Uranuksen sisempien kuiden tutkimus hyötyisi merkittävästi uudesta Uranus-luotaimesta, joka pystyisi kartoittamaan kuiden pinnat, mittaamaan massoja tarkemmin ja analysoimaan koostumusta spektrometrien avulla. Tällainen tehtävä paljastaisi enemmän niiden muodoista, geologiasta ja roolista Uranuksen rengas–kuujärjestelmässä.

Yhteenvetona: Ophelia on pieni, tumma ja epämuodostunut kuu, joka löydettiin Voyager 2:n kuvista vuonna 1986 ja havaittiin uudelleen Hubblella vuonna 2003. Sen tunnetuimmat ominaisuudet ovat noin 23 km säde, albedo ~0,08 sekä rooli epsilon-renkaan ulompana paimenkuuna. Paljon yksityiskohtia sen koostumuksesta ja massasta on edelleen epävarmaa, ja lisätutkimukset vaativat uusia avaruusluotaimia.

Hae kirjaimella