天衛三「泰坦尼亞」:天王星最大的衛星,也是太陽系第八大衛星

天王星是太陽系八大行星之一,是距離太陽第七遠的星系,在天王星之外還有一顆行星,那就是海王星。天王星和木星、土星、海王星一樣是一顆氣態行星,主要是由氫和氦來組成,體積巨大,在太陽系中排名第三位,天王星大氣層中的氣體善於反射陽光中的藍色和綠色光,使得整個天王星呈現藍綠色。

天衛三“泰坦尼亞”:天王星最大的衛星,也是太陽系第八大衛星

天王星最大衛星天衛三

由於天王星個頭巨大,所以也擁有數量眾多的衛星,目前我們一共發現了天王星擁有27顆衛星。雖然天王星擁有數量眾多的衛星,但是這些衛星相加的質量,在四顆氣態巨行星中是最少的,天王星最主要的五顆衛星天衛一(艾瑞爾)、天衛二(烏姆柏裡厄爾)、天衛三(泰坦尼亞)、天衛四(歐貝隆)和天衛五(米蘭達)相加的總質量還不及海衛一崔頓的一半。

天衛三“泰坦尼亞”:天王星最大的衛星,也是太陽系第八大衛星

太陽系衛星家族

其中,天衛三泰坦尼亞(Titania)是天王星所有衛星中最大的一顆,其直徑約為1577千米,還不及月球大小的一半,在太陽系衛星家族中排名第八位。天衛三是由英國天文學家威廉·赫歇爾在1787年1月11日發現的,另外,威廉·赫歇爾還發現了天衛四歐貝隆。和另外三顆氣態巨行星所擁有的最大衛星木衛三(直徑5262千米)、土衛六(直徑5151千米)、海衛一(直徑2705千米)相比,天衛三的個頭確實太小了。

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天王星主要衛星

天衛三繞天王星公轉和自身自轉的週期都是8.705天,也就是天衛三的自轉和公轉週期相同,意味著天衛三是被天王星“潮汐鎖定”的一顆衛星。這種現象在太陽系衛星家族中非常普遍,比如月球就是被地球“潮汐鎖定”的衛星,天王星還鎖定了天衛一、天衛二、天衛四、天衛五等衛星。“潮汐鎖定”意味著天衛三永遠只有一個面朝向天王星,而另一面永遠背向天王星。

天衛三“泰坦尼亞”:天王星最大的衛星,也是太陽系第八大衛星

天衛三

天衛三和很多天王星的衛星一樣,主要是由冰和硅酸鹽類岩石來組成的,據研究推測,天衛三的構成中大約50%是冰,還有30%是硅酸鹽類岩石,剩下20%是甲烷類化合物。奇怪,甲烷不是氣體嗎?這主要是因為天衛三距離太陽非常遙遠,其表面溫度大約只有-210℃,在這種低溫條件下,甲烷也是以固態存在的。

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天衛三上看天王星

當然,天衛三在剛開始形成的時候溫度也沒有這麼低,在天衛三表面我們還發現了大量火山灰的覆蓋,表面曾經發生過火山活動,推測在曾經某一時段天衛三處於液態熔融狀態,後來溫度下降逐漸冷卻,首先是表面開始冷卻,然後逐步向內部冷卻,由於冷卻凝結會使得體積膨脹,所以在內核冷卻的過程中,使得天衛三的表面發生了開裂現象。

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天王星和其衛星

我們在天衛三表面發現了長達數千公里的大峽谷,似乎也印證了上述說法。當然,目前人類對於天衛三的探索還是十分有限的,到目前為止,天衛三比較清楚的一張照片,是來自於旅行者2號在1986年飛掠天王星時拍攝的。


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