Umbriël – maan van Uranus

Umbriel -maan van Uranus

Umbriel, gefotografeerd in 1986 door de Voyager 2. Op de foto zijn de vele kraters en de polygonen zichtbaar. het gladde oppervlak betreft het noordelijk halfrond dat tijdens de scheervlucht niet gefotografeerd kon worden (credit: NASA/JPL)

Ontdekking

Umbriël werd samen met Ariël op 24 oktober 1851 ontdekt door de Engelse astronoom William Lassell. Deze ontdekking werd ook opgeëist door William Herschel die al de manen Titania en Oberon op zijn naam had staan maar deze waarnemingen werd nooit bevestigd en dus niet geaccepteerd.

Naamgeving

Net zoals alle 27 manen van Uranus is Umbriël vernoemd naar een personage uit de werken van Alexander Pope en William Shakespeare. Deze namen werden voorgesteld door John Herschel, de zoon van William Herschel, toen die de manen Titania en Oberon ontdekte. Umbriël verwijst naar een donkere melancholische geest uit “The Rape of the Lock” en stamt af van het Latijnse Umbra dat schaduw betekent. De naam is treffend voor het donkere uiterlijk van de maan.

Massa, grootte en baan

Umbriël en Ariël hebben ongeveer dezelfde grootte. Umbriël heeft een diameter van 1158 kilometer en de diameter van Ariël bedraagt 1170 kilometer. Gebaseerd op spectrografische analyses en schattingen van de massa en de dichtheid van de maan deken astronomen dat Umbriël voornamelijk uit waterijs bestaat samen met een niet-ijsachtige component die goed is voor 40% van de totale massa.

Dit zou kunnen betekenen dat Umbriël bestaat uit een rotsachtige kern die wordt omringd door een ijsachtige mantel. Ofschoon Umbriël in grootte de derde maan van Uranus is zou ze in massa de vierde maan zijn. De maan heeft een heel donker uiterlijk. Dit kan mogelijk veroorzaakt worden door interacties met waterijs aan de oppervlakte en energetische deeltjes die afkomstig zijn uit de magnetosfeer van Uranus.

Deze energetische deeltjes zouden er voor zorgen dat methaan dat in het ijs zit gevangen reageert tot andere organische moleculen die een donker koolstofrijk residu achterlaten aan het oppervlak. De donkere kleur leidt ook tot het lage albedo van de maan. Het albedo is het licht weerkaatsend vermogen.

Tot nu toe heeft spectroscopisch onderzoek alleen maar water en koolstofdioxide aangetoond dus het bestaan van methaan en andere organische verbindingen in het ijs is zuiver theoretisch. Echter hun aanwezigheid kan het voorkomen van koolstofdioxide verklaren.

Umbriël heeft 4,1 dagen nodig om eenmaal om Uranus te draaien en dit is gelijk aan de rotatieperiode van de maan. Umbriël draait dus in een gebonden rotatie om zijn planeet heen en heeft daarmee altijd dezelfde zijde naar Uranus gericht. De gemiddelde afstand tot Uranus bedraagt 266.000 kilometer.

Voyager 2

De enige detail foto’s die we van Umbriël hebben zijn gemaakt door de ruimtesonde Voyager 2 die de maan in januari 1986 fotografeerde tijdens de scheervlucht langs Uranus. De kortste afstand tot Umbriël bedroeg tijdens deze scheervlucht 325.000 kilometer.

Tijdens de scheervlucht werd ongeveer 40% van het oppervlak gefotografeerd maar slechts 20% van is in een voldoende hoge resolutie gefotografeerd dat de data geschikt zijn voor geologisch onderzoek. Tijdens de scheervlucht was het zuidelijk halfrond van Umbriël naar de Zon toe gericht waardoor het donkere noordelijke halfrond niet kon worden bestudeerd. Er zijn momenteel ook geen missies gepland om de maan onder betere condities te bestuderen.

Umbriel -man van Uranus

Het zuidelijk halfrond van Umbriël met helemaal bovenaan de krater Wunda waarin zich een ring van helder materiaal bevindt dat vermoedelijk afkomstig is van een inslag (credit: NASA/JPL)

Interessante feiten

Vergeleken met Ariël en Oberon heeft Umbriël veelmeer en ook grotere kraters. Ze variëren in grootte van enkele kilometers tot enkele honderden kilometers. De grootste krater die we kennen draagt de naam Wokolo en heeft een doorsnede van 210 kilometer. De krater Wunda, met een doorsnede van 131 kilometer is de meest opvallende oppervlaktestructuur op Umbriël. In deze krater bevindt zich een ring van helder materiaal dat vermoedelijk afkomstig is van een inslag.

Andere krater dragen namen als Fin, Peri en Zlyden en ze zijn, zoals alle oppervlaktestructuren op Umbriël, vernoemd naar donkere geesten uit de mythologie van diverse culturen. Alleen Oberon heeft meer kraters dan Umbriël. Men denkt dat de maan geologisch stabiel is.

Men neemt ook aan dat het oppervlak van de maan al lange tijd stabiel is. De enige tekenen van interne activiteit uit het verleden zijn de kloven en de donkere polygonen. Deze polygonen zijn voor de Voyager 2 gefotografeerd en ze zijn min of meer uniform van noordoost naar zuidwest verdeeld over het oppervlak.

Omdat Uranus gekanteld ligt in zijn baanvlak om de Zon zijn de seizoenen extreem. Zowel het noordelijk halfrond als het zuidelijk halfrond zijn om en om continu in duisternis of in zonlicht gehuld. Ook de manen van Uranus ondergaan deze extreme seizoenen. De noordpool en de zuidpool van Umbriël zijn om en om gedurende 42 jaar in duisternis gehuld of baden 42 jaar in het zonlicht. Tijdens de scheervlucht van de Voyager 2 werd het zuidelijk halfrond verlicht door de Zon en was het op het noordelijk halfrond volledig donker.

Astronomen denken nog heel veel te kunnen leren over deze interessante maan maar helaas gaan er voorlopig geen ruimtesondes weg naar Uranus en zijn Aardse telescopen niet krachtig genoeg.

Umbriël in cijfers

Umbriël in cijfers
Ontdekt door William Lassell
Datum ontdekking 24 oktober 1851
Gemiddelde afstand tot Uranus 266.000 km
Periapsis (dichtste nadering tot Uranus) 264.963 km
Apoapsis (grootste afstand tot Uranus) 267.037 km
Jaar 4,144 Aardse dagen
Omtrek baan 1.671.320,94 km
Gemiddelde baansnelheid 16.804,6 km/u
Baan excentriciteit 0,0039
Equatoriale inclinatie t.o.v. de baan 0,128°
Gemiddelde straal 584,7 km
Omtrek aan de evenaar 3673,8 km
Volume 837.313.109 km3
Massa 1.221.414.772.974.210.000.000 kg
Dichtheid 1,459 g/cm3
Oppervlakte 4.296.116,52 km2
Zwaartekracht aan de oppervlakte 0.238 m/s2
Ontsnappingssnelheid 1901 km/u
Lengte van de dag onbekend

Laatste bewerking: 20 augustus 2015