Titania – maan van Uranus

Titania is de grootste maan van Uranus. Het is één van de eerste manen die rond Uranus werden ontdekt. De maan is vernoemd naar de fictieve koningin van de feeën.

Ontdekking en naamgeving

Titania - maan van Uranus
Titania, de grootste maan van Uranus gefotografeerd door de Voyager 2 (Credit: NASA)

William Herschel ontdekte Titania op 11 januari 1787. Herschel ontdekte overigens in 1781 Uranus. Op dezelfde dag als hij Titania ontdekte, ontdekte hij ook de maan Oberon, de op één na grootste maan. Herschel rapporteerde tegelijkertijd vier andere manen maar deze weren later door de Royal Astronomical Society als onterecht afgewezen.

Het zou bijna vijftig jaar duren voor een andere astronoom dan Herschel de manen zou waarnemen. In 1848 nam de astronoom William Lassell Titania waar en noemde de maan Uranus I, de eerste maan van Uranus.

In 1851 begon Lassell de vier bekende manen te nummeren met Romeinse cijfers uitgaande van hun afstand tot de planeet. Op dat moment kreeg Titania de aanduiding Uranus III. In 1852 werd de naam van de maan, op aangeven van John Herschel en in opdracht van Lasell zelf, veranderd in Titania, de Koningin van de Feeën uit het toneelstuk “A Midsummer Night’s Dream” van Shakespeare. Dit was in lijn met de andere manen van Uranus die ook allemaal zijn vernoemd naar personages uit de toneelstukken van William Shakespeare en Alexander Pope.

Massa, grootte en baan

Met een diameter van 1578 kilometer,een oppervlakte van 7.820.000 km2 en een massa van 3,527 ± 0,09 * 1021 kg is Titania de grootste maan van Uranus en in grootte de achtste maan in het zonnestelsel. Met een afstand van 436.000 kilometer bevindt Titania zich het op twee na verste weg van de planeet van de vijf grootste manen.

De baan van Titania heeft een kleine excentriciteit en ook de inclinatie ten opzichte van de equator van Uranus is maar klein. De maan draait in 9,7 dagen om Uranus heen en dit is gelijk aan de rotatieperiode van de maan. Dit betekent dat Titania een asynchrone oftewel rotatie gebonden satelliet van Uranus is die altijd dezelfde kant naar de planeet heeft gericht. Vergelijkbaar dus met onze eigen Maan.

Omdat Uranus op een zij ligt en de banen van de manen zich in het vlak van de evenaar bevinden ondergaan ook zij extreme seizoenen waarbij de noordpolen en zuidpolen gedurende 42 jaar compleet donker zijn of compleet door de zon worden verlicht.

Samenstelling

Wetenschappers denken dat Titania voor de helft uit gesteente (waaronder organische componenten en ook koolstofhoudende componenten) en ijs bestaat. Dit wordt ondersteund door onderzoeken die aangeven dat Titania, voor een maan van Uranus, een ongewoon hoge dichtheid van 1,71 g/cm3 heeft. Het voorkomen van waterijs wordt ondersteund door waarnemingen in het infrarood uit 2001 – 2005 die duiden op kristallijn waterijs aan het oppervlak van de maan.

Men neemt ook aan dat Titania een rotsachtige kern heeft die wordt omringd door een ijsachtige mantel. Als dit klopt dan betekent dit dat de kern een straal heeft van ongeveer 520 kilometer en dat betekent dat de kern 66% van de totale straal van de maan in beslag neemt en verantwoordelijk is voor 48% van de totale massa.

Net zoals bij de andere manen van Uranus is de samenstelling van de ijsachtige mantel onbekend echter mocht het ijs genoeg ammoniak of andere anti-vriesachtige componenten bevatten dan is het heel wel mogelijk dat er een vloeibare oceaan voorkomt op de grenslaag tussen de mantel en de kern. De dikte van deze oceaan, als die bestaat, zal tot ongeveer 50 kilometer zijn en de temperatuur rond de 130 Kelvin.

Het is niet waarschijnlijk dat er leven mogelijk is in een dergelijke oceaan maar als er warmwatergeisers voorkomen op de bodem dan zouden dicht in de buurt hiervan kleine gebieden zijn waar wel leven mogelijk is. Er is over de interne structuur van Titania echter helemaal niks bekend dus het gaat om heel erg veel aannames.

Titania - maan van Uranus
De beste opname die de ruimtesonde Voyager 2 heeft kunnen maken van Titania (credit: NASA)

Voyager 2

De enige directe waarnemingen van Titania zijn gedaan door de Voyager 2 die de maan fotografeerde gedurende zijn scheervlucht langs Uranus in januari 1986. Tijdens deze scheervlucht werd ongeveer 40% van het oppervlak gefotografeerd waarvan 24% in een resolutie die geschikt is voor geologisch onderzoek.

De scheervlucht van Voyager 2 viel samen met de zomer op het zuidelijk halfrond waarbij bijna het gehele noordelijke halfrond niet is verlicht. Hierdoor kon dit gedeelte niet in detail worden gefotografeerd. Na Voyager 2 zijn er geen verkenners meer bij Uranus en zijn manen geweest en er is momenteel ook geen missie in voorbereiding.

Interessante feiten

Vergeleken met de andere grote manen van Uranus heeft Titania een gemiddelde helderheid. De manen Oberon en Umbriël zijn relatief donker en de manen Ariël en Miranda zijn erg helder. Het oppervlak heeft een roodachtige kleur, alleen de gebieden die nog jong zijn hebben een blauwe kleur. Het oppervlak van de maan is minder zwaar bekraterd dan het oppervlak van Oberon of Umbriël. Dit suggereert dat het oppervlak nog relatief jong is.

Net zoals de andere grote manen van Uranus wordt de geologie van Titania bepaald door inslagkraters en krachten van binnenuit. Inslagen hebben er altijd plaats gevonden maar geologische activiteit van binnenuit alleen maar tijdens en kort na het ontstaan van de maan waarbij alles aan het oppervlak werd afgevlakt. Vandaar dat er tegenwoordig niet zo veel inslagkraters meer zichtbaar zijn.

Wetenschappers hebben drie verschillende geologische structuren waargenomen op Titania. Kraters, steile rotswanden en kloven. De kraters op Titania variëren in doorsnede van een paar kilometer tot 326 kilometer. Dit is dan meteen de grootste krater met de naam Gertrude. Het oppervlak van de maan wordt ook doorsneden met een systeem van enorme steile rotswanden en op een aantal plaatsen zorgen twee parallel lopende rotswanden voor een verlaging in de korst van de maan waarbij er diepe en lange kloven ontstaan.

De kloven op de maan hebben een doorsnede van 20 tot 50 kilometer en een diepte van 2 tot 5 kilometer. De meest opvallende kloof is het Messina Chasma met een lengte van ongeveer 1500 kilometer en strekt zich uit van de evenaar tot bijna helemaal aan de zuidpool.

Net zoals bij Oberon zijn de oppervlaktestructuren op Titania vernoemd naar vrouwelijke personages uit de werken van Shakespeare. Zo is de krater Gertrude vernoemd naar de moeder van Shakespeare en zijn andere kraters, zoals Ursula, Jessica en Imogen, vernoemd naar personages uit “Much Ado About Nothing”, “The Merchant of Venice” en “Cymebline” .

Het voorkomen van koolstofdioxide aan het oppervlak suggereert dat Titania ook een ijle, seizoensgebonden atmosfeer van koolstofdioxide heeft. Dit lijkt veel op de Jupitermaan Callisto. Andere gassen zoals stikstof en methaan zijn waarschijnlijk niet aanwezig omdat de geringe zwaartekracht van Titania deze gassen niet vast kan houden waardoor de verdampen en in de ruimte verdwijnen.

Er is nog heel veel onbekend over de manen van Uranus en die kennis kan alleen maar worden uitgebreid als de ESA, de NASA of een andere ruimtevaartorganisatie besluit dat de tijd rijp is om een verkenner naar de planeet te sturen.

Titania in cijfers

Titania in cijfers
Ontdekt doorWilliam Herschel
Datum ontdekking11 januari 1787
Gemiddelde afstand tot Uranus436.300 km
Periapsis (dichtste nadering tot Uranus)435.820 km
Apoapsis (grootste afstand tot Uranus)436.780 km
Jaar8,706 Aardse dagen
Omtrek baan2.741.352,92 km
Gemiddelde baansnelheid13.120,0 km/u
Baan excentriciteit0,0011
Equatoriale inclinatie t.o.v. de baan0,079°
Gemiddelde straal788,9 km
Omtrek aan de evenaar4956,8 km
Volume2.056.622.001 km3
Massa3.419.961.364.327.790.000.000 kg
Dichtheid1,662 g/cm3
Oppervlakte7.820.846,75 km2
Zwaartekracht aan de oppervlakte0.367 m/s2
Ontsnappingssnelheid2738 km/u
Lengte van de dagonbekend

Laatste bewerking: 19 augustus 2015