晨風(fēng)
如今,我們已知的27顆天王星衛(wèi)星,絕大部分都是人類(lèi)在進(jìn)入航天時(shí)代以后發(fā)現(xiàn)的。在1977年旅行者2號(hào)探測(cè)器發(fā)射升空的時(shí)候,人類(lèi)只發(fā)現(xiàn)天王星有5顆衛(wèi)星,而當(dāng)旅行者2號(hào)探測(cè)器在1986年從天王星附近飛過(guò)時(shí),它一下子發(fā)現(xiàn)了10顆新衛(wèi)星。遺憾的是,1986年之后,再也沒(méi)有任何探測(cè)器近距離飛掠天王星。不過(guò),人類(lèi)對(duì)新的天王星衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)腳步并未就此終止。隨著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)和觀測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,天文學(xué)家們?nèi)栽陉懤m(xù)發(fā)現(xiàn)新的天王星衛(wèi)星,比如在2003年他們就發(fā)現(xiàn)了天衛(wèi)二十六、天衛(wèi)二十七和天衛(wèi)二十三。
在如此多的天王星衛(wèi)星中,最有趣的還要數(shù)早期發(fā)現(xiàn)的那幾顆,如最大的天衛(wèi)三和最怪的天衛(wèi)五。
在天王星的27顆衛(wèi)星中,有25顆是根據(jù)英國(guó)劇作家莎士比亞作品中的人物命名的,另有2顆的名字取自英國(guó)詩(shī)人亞歷山大·蒲柏的《劫發(fā)記》。
天衛(wèi)三和天衛(wèi)四在1787年由威廉·赫歇爾首先發(fā)現(xiàn)之后并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)命名,直到半個(gè)多世紀(jì)后的1852年,隨著另外2顆天王星衛(wèi)星被發(fā)現(xiàn),才最終由威廉·赫歇爾的兒子約翰·赫歇爾為4顆天王星衛(wèi)星進(jìn)行了命名。
在命名時(shí),約翰首次打破了以古希臘神話人物給天體命名的準(zhǔn)則,采用了英國(guó)著名劇作家莎士比亞作品中的人物來(lái)為這些衛(wèi)星命名,其中天衛(wèi)三(提泰妮亞, Titania)和天衛(wèi)四(奧布朗,Oberon)的名字源于莎士比亞著名喜劇作品《仲夏夜之夢(mèng)》中精靈王國(guó)的仙后和仙王,天衛(wèi)五(米蘭達(dá),Miranda)的名字取自莎士比亞歌劇作品《暴風(fēng)雨》。
迄今為止,僅有一顆人類(lèi)探測(cè)器對(duì)天衛(wèi)三進(jìn)行過(guò)近距離觀察,那就是1986年1月飛掠天衛(wèi)三的旅行者2號(hào)探測(cè)器。那次探測(cè)期間拍攝的照片仍是天衛(wèi)三至今最清晰的圖像,大約覆蓋了天衛(wèi)三40%的表面。我們對(duì)這顆衛(wèi)星的了解幾乎全部來(lái)自那次探測(cè)。
天衛(wèi)三的軌道距離天王星較近,運(yùn)行在天王星的磁層范圍之內(nèi)。從密度和磁場(chǎng)等數(shù)據(jù)推測(cè),天衛(wèi)三大致由等比例的水冰和巖石物質(zhì)組成,并且很有可能已經(jīng)分異形成了一個(gè)以巖石為主的核以及一個(gè)以水冰為主的幔。
天衛(wèi)三的表面遍布撞擊坑,而且還存在一個(gè)巨大的裂谷系統(tǒng)。紅外光譜觀測(cè)還確認(rèn)在天衛(wèi)三表面存在水冰和干冰(固態(tài)二氧化碳)。從這一點(diǎn)上可以推斷,在某些溫度較高的時(shí)段,天衛(wèi)三表面可能存在主要成分是二氧化碳的稀薄大氣。
與天衛(wèi)三一樣,我們對(duì)于天衛(wèi)四的知識(shí)也幾乎全部來(lái)自旅行者2號(hào)探測(cè)器獲得的圖像和數(shù)據(jù)。天衛(wèi)四的密度和重力場(chǎng)數(shù)據(jù)同樣顯示其成分大致是水冰和巖石各占一半左右。不僅如此,它與天衛(wèi)三一樣,表面遍布撞擊坑,且存在巨大的裂谷系統(tǒng)。
除了較早發(fā)現(xiàn)的天衛(wèi)三和天衛(wèi)四,天王星還有一顆太陽(yáng)系中最怪異的衛(wèi)星——天衛(wèi)五。它是1948年2月16日被麥克唐納天文臺(tái)的杰拉德·柯伊伯發(fā)現(xiàn)的。對(duì),就是那個(gè)以自己的名字命名了太陽(yáng)系邊緣“柯伊伯帶”的男人。天衛(wèi)五也是人類(lèi)進(jìn)入航天時(shí)代之前發(fā)現(xiàn)的最后一顆天王星衛(wèi)星。
天衛(wèi)五的發(fā)現(xiàn)比另外4顆大衛(wèi)星晚了幾乎100年,因?yàn)樗苄?,而且躲在天王星的身邊,不易被發(fā)現(xiàn)??此耐庑文悴粫?huì)覺(jué)得它是一顆星球,反而更像是造物主隨意揉搓成球直接丟棄在那里的半成品。
當(dāng)然,世界上并不存在所謂的造物主。天文學(xué)家們猜想,天衛(wèi)五表面曾有過(guò)強(qiáng)烈的地質(zhì)活動(dòng),所以才形成了這種難以置信的外觀。
除此之外,天衛(wèi)五本身的質(zhì)量過(guò)小可能也是導(dǎo)致其形狀怪異的原因之一。天衛(wèi)五是天王星五個(gè)大衛(wèi)星中體積最小的,也是最靠近里側(cè)的一顆,它甚至算是太陽(yáng)系中在自身引力下成為球體的最小天體,直徑僅有約470千米。這樣的結(jié)果就是——物質(zhì)被“拖向球心”的力量比較弱,沒(méi)有辦法有效消除自身表面不平整的地貌,于是形成了太陽(yáng)系所有天體中最為極端和崎嶇的地表形態(tài)。在這么小的一顆星球上,最深的斷崖竟然超過(guò)20千米。
我們現(xiàn)在對(duì)天王星衛(wèi)星的認(rèn)識(shí)并不多,因?yàn)樽?986年旅行者2號(hào)探測(cè)器飛掠之后,三十多年間沒(méi)有探測(cè)器再經(jīng)過(guò)這片神秘地帶。不過(guò),NASA已經(jīng)計(jì)劃在未來(lái)15年~20年的時(shí)間里發(fā)射新的探測(cè)器去探測(cè)天王星和海王星。NASA的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室JPL 將著重研究這兩顆冰巨行星的結(jié)構(gòu)和成分、衛(wèi)星系統(tǒng)等。相信到那個(gè)時(shí)候,我們就能對(duì)天王星及其衛(wèi)星有更多有趣的發(fā)現(xiàn)了。