Umbriel (satellite). Sukat, masa at orbit ng Umbriel

> > Umbriel

Umbriel- ang ikatlong pinakamalaking satellite ng Uranus: talahanayan ng mga parameter, pinakamadilim na ibabaw, orbit, komposisyon, pangalan, pananaliksik ng Voyager-2, mga kagiliw-giliw na katotohanan.

Ang ika-19 na siglo ay isang paborableng panahon para sa mga siyentipiko. Hindi lamang namin natagpuan ang asteroid belt, ngunit natagpuan din namin ang maliliit na planeta at satellite. Kaya isa sa kawili-wiling mga natuklasan naging satellite ng Uranus Umbriel. Ito ang pangatlo sa pinakamalaki sa mga buwan ng Uranus at ang pinakamadilim.

Pagtuklas at pangalan ng satellite ni Umbriel

Noong 1851, natagpuan ni William Lassell sina Umbriel at Ariel. Totoo, sinabi ni William Herschel, 50 taon na ang nakalilipas, na nakakakita siya ng 4 na satellite, ngunit hindi nakumpirma ang mga obserbasyon.

Tulad ng iba pang 27 buwan, nakuha ni Umbriel ang pangalan nito mula sa isang karakter sa paglikha ni Shakespeare. Sila ay iminungkahi ni John Herschel.

Ang satellite na ito ay itinuturing na madilim at ang pangalan mismo na may prefix na "umbra" (anino) ay tumutukoy dito.

Sukat, masa at orbit ng Umbriel

Ito ay umaabot ng 1170 km ang lapad, ngunit ipinapakita iyon ng spectrograph karamihan ng kinakatawan ng tubig yelo, na sumasaklaw sa humigit-kumulang 40% ng kabuuang masa. Ito ay maaaring mangahulugan na ang satellite ay binubuo ng isang panlabas na ice crust na nakasentro sa paligid ng isang mabatong core. Maaaring nalikha ang kadiliman dahil sa pagkakadikit ng tubig na yelo mga elemento ng enerhiya magnetosphere ng planeta.

Kaya, nalaman mo kung saang planeta Umbriel ang satellite.

Ang pangunahing mga parameter ng Umbriel satellite

Impormasyon tungkol sa pagbubukas
petsa ng pagbubukas Oktubre 24, 1851
mga pioneer William Lassell
Mga katangian ng orbital
Major axis ?
Eccentricity 0,0039
Panahon ng sirkulasyon naka-synchronize (lumingon sa Uranus sa isang tabi)
Mood ~0°
Satellite uranium
katangiang pisikal
diameter 1169.4 ± 2.8 km
Radius 266,000 km
Timbang 1.172 ± 0.35 10 21 kg
Densidad 1.39 ± 0.16 g/cm3
Albedo 0,26

Maaaring mabulok ang methane sa mga elemento ng yelo, at iba pa mga organikong molekula maging madilim, na nag-iiwan ng carbon-enriched trail. Gayundin madilim na kulay nilikha ng mababang albedo - ang bilang ng mga sinasalamin na EM ray.

Ang pagsusuri ay nagpakita ng pagkakaroon ng tubig at carbon dioxide. Kaya ang methane at mga organikong sangkap ay umiiral lamang sa teorya. Ngunit ang kanilang presensya ay maaaring magpaliwanag mataas na lebel CO 2 sa posterior hemisphere.

Ang panahon ng orbital ay sumasaklaw sa 4.1 araw, na nagsasama-sama sa panahon ng pag-ikot, na nangangahulugang ang buwan ay nasa isang gravitational block. Ang Satellite Umbriel ay malayo sa planetang Uranus sa 266,000 km.

Ang tanging malalapit na larawan ni Umbriel ay nagmula sa Voyager 2, na lumipad sa satellite noong 1986 sa layo na 325,000 km. Ang mga imahe ay sumasalamin sa 40% ng ibabaw, ngunit 20% lamang ang nakuha na may posibilidad ng geological mapping. Sa sandaling iyon bahaging timog ay nakabukas sa Araw at ang hilaga ay nanatili sa anino.

Mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa buwan ni Umbriel

Ang ibabaw ng satellite ay puno ng malalaking crater scars, na ang diameter ay maaaring sumasakop ng ilang daang kilometro. Ang pinakamalaking ay Voloko, na sumasakop sa 210 km. Ang Wunda ay pinaka-kapansin-pansin na may diameter na 131 km. Nagtatampok ng singsing ng maliwanag na materyal. Mayroon ding Fin, Peri at Zliden craters, na ang mga pangalan ay nagmula sa mitolohiya.

Ang buwan ng Uranus na si Umbriel ay pinaniniwalaang nanatiling matatag mula nang tumigil ang pambobomba. Ang tanging mga marka mula sa mga lumang araw ay mga canyon at madilim na polygons, kumplikadong mga hugis na umaabot sa daan-daang kilometro. Ang mga polygon ay lumitaw sa mga larawan ng Voyager 2. Mayroong malubhang mga pagbabago sa pana-panahon.

Well ito ay kawili-wiling bagay. Ngunit sa ngayon, hindi na natin ito makakamit muli, dahil ang Mars at ang pinakamalapit na mga satellite ay nasa priyoridad. Ngunit ang mga siyentipiko ay hindi nawawalan ng pag-asa at naniniwala na isang araw ay magpapadala kami ng isang aparato doon at mangolekta ng higit pang impormasyon. Nasa ibaba ang mapa ng Umbriel satellite.

Ibabaw na mapa ng Umbriel

Umbriel, nakuhanan ng larawan ni Voyager 2

Ang Umbriel ay isang buwan ng Uranus na natuklasan ni William Lassell noong Oktubre 24, 1851. Natuklasan din ni Lassel si Ariel sa parehong oras. Ang lahat ng 27 buwan ng Uranus ay pinangalanan sa mga karakter mula sa mga dula ni Alexander Pope at William Shakespeare. Ang mga pangalang ito ay iminungkahi ni John Herschel, anak ni William Herschel, ang sikat na astronomer na nakatuklas ng Titania at Oberon.

Umbriel

Ito ay isa sa limang pangunahing satellite.

Ang parehong Umbriel ay halos magkapareho ang laki, na may diameter na 1158 kilometro at 1170 kilometro ayon sa pagkakabanggit. Ang diameter ay humigit-kumulang isang katlo ng diameter ng Earth.

Ito ang pangatlo sa pinakamalaking buwan, ngunit ang pang-apat na pinakamalaking buwan.

Naniniwala ang mga siyentipiko na karamihan sa mga ito ay binubuo ng tubig yelo at humigit-kumulang 40% ay siksik na mabatong materyal.

Umbriel, nakuhanan ng larawan gamit ang mga light filter

Ito ang may pinakamadilim na ibabaw sa lahat ng buwan. Ang Albedo ay ang liwanag na tumatalbog sa ibabaw at napakababa, 16% lang.

Ang isang rebolusyon sa paligid ng Uranus ay tumatagal ng humigit-kumulang 4.1 araw.

Dahil nasa synchronous orbit ito sa planeta, tumatagal din ng 4.1 araw para makumpleto ang isang rebolusyon sa paligid ng axis. Ang distansya sa planeta ay nasa average na 266 libong kilometro. Si Uranus ay ang tanging planeta sa solar system, dahil sa malaking pagtabingi ng axis (89 degrees) na umiikot na nakahiga sa gilid nito. Ang mga satellite ay umiikot sa eroplano ng ekwador ng planeta. Ang hilaga at timog pole ay gumugugol ng 42 taon sa liwanag at pagkatapos ay 42 taon sa dilim.

Natuklasan ni William Lassell noong Oktubre 24, 1851. Pinangalanan pagkatapos ng gnome mula sa tula makatang Ingles Alexander Pope "The Abduction of the Lock".

Ang Umbriel ay halos yelo na may malaking halaga ng bato. Maaaring mayroon itong ubod ng bato na natatakpan ng nagyeyelong mantle. Ang Umbriel ay ang ikatlong pinakamalaking buwan ng Uranus at may pinakamadilim na ibabaw, na sumasalamin lamang sa 16% ng liwanag ng insidente.

Ang Umbriel, na natatakpan ng maraming impact craters na umaabot sa 210 kilometro ang lapad, ay pumapangalawa sa mga satellite ng Uranus sa mga tuntunin ng bilang ng mga craters (pagkatapos ng Oberon).

Ang Umbriel, tulad ng lahat ng mga satellite ng Uranus, ay maaaring nabuo sa nakapalibot sa planeta kaagad pagkatapos ng pagbuo nito.

pinag-aralan ang sistema ng Uranus Malapitan isa lang - . Ang paglipad ay naganap noong Enero 1986. Ginawang posible ng ilang larawan ng Umbriel na pag-aralan at imapa ang tungkol sa 40% ng ibabaw nito.

Pagbubukas at pagpapangalan

Si Umbriel ay natuklasan ni William Lassell noong Oktubre 24, 1851, kasama ang isa pang buwan ng Uranus, . Bagama't sinabi ni William Herschel, ang nakatuklas ng Uranus, sa pagtatapos ng ika-18 siglo na naobserbahan niya ang apat pang buwan ng Uranus, hindi nakumpirma ang kanyang mga obserbasyon, at pinagtatalunan ang karapatan ni Herschel na ituring na tumuklas ng mga natitirang buwan ng Uranus.

Ang lahat ng buwan ng Uranus ay ipinangalan sa mga karakter sa mga gawa ni William Shakespeare at Alexander Pope. Ang mga pangalan ng lahat ng apat na kilalang buwan ng Uranus noon ay iminungkahi ng anak ni William Herschel na si John noong 1852 sa kahilingan ni William Lassell. Ang Umbriel ay ipinangalan sa melancholic dwarf mula sa The Stolen Lock ni Alexander Pope. Ang salitang Latin na "umbra" ay nangangahulugang anino. Ang buwan ay itinalaga rin bilang Uranus II.

Orbit

Uranus na may mga satellite. Nabaril sa malapit infrared(Paranal observatory, 2002)

Ang orbit ni Umbriel ay 266,000 kilometro mula sa Uranus, ang pangatlo sa pinakamalayo sa limang pangunahing buwan ng Uranus. Napakaliit ng hilig ng orbit sa ekwador ng planeta. Ang orbital period ng Umbriel ay 4.1 araw ng daigdig at kasabay ng panahon ng pag-ikot nito. Sa madaling salita, ang Umbriel ay isang kasabay na satellite ng Uranus at palaging lumiliko dito na may parehong panig. Ang orbit ng Umbriel ay ganap na dumadaan sa loob ng magnetosphere ng Uranus, at ang satellite na ito ay walang atmospera. Samakatuwid, ang kanyang likod (sa daan paggalaw ng orbit) ang hemisphere ay patuloy na binobomba ng mga particle ng magnetospheric plasma, na mas mabilis na umiikot kaysa Umbriel (na may period na katumbas ng period pag-ikot ng ehe Uranus). Marahil ito ay humantong sa pagdidilim ng likurang hemisphere, na sinusunod sa lahat ng mga satellite ng Uranus, maliban sa Oberon. Ang Voyager 2 flyby ay naging posible upang makita ang isang malinaw na pagbaba sa konsentrasyon ng mga ion sa magnetosphere ng Uranus malapit sa Umbriel.

Dahil ang Uranus ay umiikot sa "sa gilid nito", at ang ekwador na eroplano nito ay halos tumutugma sa eroplano ng ekwador (at orbit) ng malalaking satellite nito, ang pagbabago ng mga panahon sa mga ito ay lubhang kakaiba. Ang bawat poste ng Umbriel ay nasa ganap na kadiliman sa loob ng 42 taon at patuloy na nag-iilaw sa loob ng 42 taon, at sa panahon ng summer solstice ang Araw sa poste ay halos umabot sa tugatog nito. Ang Voyager 2 flyby noong Enero 1986 ay kasabay ng pagtatapos ng summer solstice polong timog, habang halos lahat North hemisphere ay nasa ganap na kadiliman. Minsan sa bawat 42 taon - sa panahon ng equinox sa Uranus - ang Araw (at kasama nito) ay dumadaan sa ekwador na eroplano nito, at pagkatapos ay ang mga mutual eclipses ng mga satellite nito ay maaaring obserbahan. Maraming ganoong mga kaganapan ang naobserbahan noong 2007-2008, kabilang ang dalawang Umbriel occultations ng Titania noong Agosto 15 at Disyembre 8, 2007, at isang Umbriel occultation ng Ariel noong Agosto 19, 2007.

Ang Umbriel ay kasalukuyang walang orbital resonance sa alinman sa mga buwan ng Uranus. Gayunpaman, malamang, sa simula ng pag-iral nito, mayroon itong resonance na 1:3 na may . Maaaring nadagdagan nito ang eccentricity ng orbit ni Miranda, na nag-aambag sa panloob na pag-init ng buwan at aktibidad sa geological, habang ang orbit ni Umbriel ay hindi naapektuhan. Mas madali para sa mga satellite ng Uranus na makalabas sa orbital resonance kaysa sa mga satellite ng o , dahil ang oblateness at laki ng Uranus ay mas mababa kaysa sa mas marami. malalaking higanteng planeta. Ang isang halimbawa nito ay si Miranda, na lumabas sa resonance (na marahil ang dahilan ng anomalously malaking inclination ng orbit nito).

Komposisyon at panloob na istraktura

Ang Umbriel ay ang pangatlo sa pinakamalaki at ikaapat na pinakamalaking buwan ng Uranus. Ang density nito ay 1.39 g/cm 3 . Ito ay sumusunod mula dito na ang satellite ay higit sa lahat ay binubuo ng tubig yelo, at mas siksik na mga bahagi ang bumubuo sa halos 40% ng masa nito. Ang mga sangkap na ito ay maaaring mga bato, pati na rin ang macromolecular mga organikong compound kilala bilang tholins. Gamit ang infrared spectroscopy, natagpuan ang tubig na yelo sa ibabaw. Ang mga banda ng pagsipsip nito sa anterior hemisphere ay mas malinaw kaysa sa posterior. Ang mga dahilan para sa kawalaan ng simetrya na ito ay hindi alam, ngunit ipinapalagay na ito ay maaaring sanhi ng pambobomba sa ibabaw ng mga sisingilin na particle mula sa magnetosphere ng Uranus, na kumikilos nang tumpak sa trailing hemisphere (dahil sa magkasanib na pag-ikot ng planeta at plasma. ). Pinupok ng mga particle na ito ang yelo, nabubulok ang (nagbubuo ng clathrate) na methane na nilalaman nito at umaatake sa iba pang organikong bagay, na nag-iiwan ng madilim, mayaman sa carbon na nalalabi.

Isang shot ng Umbriel gamit ang purple at light filter

Gamit ang infrared spectroscopy sa ibabaw ng Umbriel, bilang karagdagan sa tubig, ang carbon dioxide ay nakita, na kung saan ay puro pangunahin sa likurang hemisphere ng satellite. Pinagmulan carbon dioxide hindi masyadong malinaw. Ito ay maaaring nabuo sa ibabaw mula sa carbonates o organikong bagay sa ilalim ng impluwensya ng araw ultraviolet radiation o charged particles na nagmumula sa magnetosphere ng Uranus. Maaaring ipaliwanag ng huli ang kawalaan ng simetrya sa pamamahagi ng carbon dioxide sa ibabaw ng satellite, dahil binomba ng mga particle na ito ang trailing hemisphere. Ang isa pang posibleng pagmulan ng CO2 ay ang pag-degas ng tubig na yelo sa loob ng Umbriel, na maaaring resulta ng nakaraang aktibidad ng heolohikal ng satellite.

Ang Umbriel ay maaaring maiiba sa isang ubod ng bato at isang nagyeyelong mantle. Kung gayon, kung gayon ang radius ng core (mga 317 km) ay humigit-kumulang 54% ng radius ng satellite, at ang mass ng core ay halos 40% ng masa ng satellite (ang mga parameter ay kinakalkula batay sa komposisyon ng Umbriel). Sa modelong ito, ang presyon sa gitna ng Umbriel ay humigit-kumulang 0.24 GPa (2.4 kbar). Kasalukuyang estado Ang nagyeyelong mantle ay hindi malinaw, bagama't ang pagkakaroon ng isang subsurface na karagatan ay itinuturing na hindi malamang.

Ibabaw

Larawan ng Umbriel, na nagha-highlight sa mga lugar na may iba't ibang albedo. Ang mga madilim na lugar ay naka-highlight sa pula, maliwanag na mga lugar sa asul.

Ang ibabaw ng Umbriel ay mas madilim kaysa sa ibabaw ng lahat ng iba pang mga buwan ng Uranus at sumasalamin sa wala pang kalahati ng liwanag na sinasalamin ni Ariel, bagaman ang mga buwang ito ay malapit sa laki. Ang Umbriel ay may napakababang Bond albedo - mga 10% lamang (para sa paghahambing, si Ariel ay mayroong 23%). Ang ibabaw ng Umbriel ay nagpapakita ng isang oppositional effect: habang ang anggulo ng phase ay tumataas mula 0° hanggang 1°, bumababa ang reflectivity mula 26% hanggang 19%. Hindi tulad ng iba madilim na satellite Uranus - Oberon - ang ibabaw ng Umbriel ay bahagyang kulay asul. Mas asul pa ang mga batang impact crater (tulad ng Vanda crater). Bilang karagdagan, ang anterior hemisphere ay bahagyang mas pula kaysa sa posterior. Ang pamumula na ito ay malamang na sanhi ng cosmic weathering dahil sa pambobomba ng mga sisingilin na particle at micrometeorite mula nang mabuo ang . Gayunpaman, ang kawalaan ng simetrya ng kulay ng Umbriel ay maaari ding maiugnay sa pagdami ng mapula-pula na materyal na nagmumula sa panlabas na bahagi ng sistemang Uranian (marahil mula sa mga hindi regular na satellite). Ang sangkap na ito ay dapat tumira pangunahin sa anterior hemisphere. Maliban sa hemispheric na pagkakaibang ito, ang ibabaw ng Umbriel ay medyo pare-pareho sa albedo at kulay.

Ang ibabaw ng satellite ay mabigat na cratered, ngunit walang mga crater dito na may malinaw na nakikitang mga sinag ng liwanag, hindi katulad ng ibang mga satellite ng Uranus. Ang isa sa mga iminungkahing paliwanag para dito ay ang init na nabuo sa bituka ng Umbriel sa panahon ng pagbuo nito, sa ilang kadahilanan, ay hindi sapat upang matunaw ang crust at gravitational differentiation. Samakatuwid, ang komposisyon ng Umbriel ay mahinang nakasalalay sa lalim, at ang mga pagbuga ng malalalim na bato sa paligid ng mga impact crater ay hindi nakikilala mula sa pangunahing ibabaw. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng mga canyon ay nagpapakita na ang mga endogenous na proseso ay minsang naganap sa satellite; malamang na humantong sila sa pagbabago ng ibabaw at pagkasira ng mga lumang anyong lupa.

Pangalan ng mga craters sa Umbriel
(Ang mga detalye ng kaluwagan ni Umbriel ay ipinangalan sa masasamang espiritu mula sa iba't ibang mitolohiya.)
bunganga Pinagmulan ng pangalan Mga coordinate Diameter (km)
Alberich Alberich, ang duwende mula sa Nibelungenlied 33.6°S sh. 42.2° E d.(G)(O) 52
Palikpik Fin, isang troll sa Danish folklore 37.4°S sh. 44.3° E d.(G)(O) 43
gob Gob, Hari ng Dwarves 12.7°S sh. 27.8° E d.(G)(O) 88
Canaloa Kanaloa, hepe masamang espiritu sa mitolohiyang Polynesian 10.8°S sh. 345.7° E d.(G)(O) 86
Malingi Malingee (Mutinga),
ang matandang mangkukulam sa mitolohiya ng mga aborigine ng Australia
22.9°S sh. 13.9° E d.(G)(O) 164
Minepa Minepa, isang masamang espiritu sa mga Makua ng Mozambique 42.7°S sh. 8.2° E d.(G)(O) 58
Si Peri Peri, masasamang espiritu mula sa mitolohiya ng Persia 9.2°S sh. 4.3° E d.(G)(O) 61
Setibos Setibos, prinsipe ng kadiliman sa Patagonia 30.8°S sh. 346.3° E d.(G)(O) 50
Skind Magmadali, troll sa Danish folklore 1.8°S sh. 331.7° E d.(G)(O) 72
Woover Woover mula sa Finnish mythology 4.7°S sh. 311.6° E d.(G)(O) 98
Vokolo Wokolo, isang masamang espiritu mula sa mga paniniwala ng mga taong Bambara na naninirahan sa Kanlurang Africa 30°S sh. 1.8° in. d.(G)(O) 208
Wanda Wanda sa Australian Aboriginal mythology 7.9°S sh. 273.6° E d.(G)(O) 131
Masama Masama, isang masamang espiritu sa Slavic mythology 23.3°S sh. 326.2° E d.(G)(O) 44

Ngayon sa Umbriel, ang mga pangalan ay mayroon lamang isang uri ng detalye ng relief - mga craters. Mas marami ang mga ito sa satellite na ito kaysa sa Ariel at Titania, na nagpapahiwatig ng mas mababang endogenous na aktibidad nito. Sa lahat ng buwan ng Uranus, si Oberon lamang ang higit sa Umbriel sa bilang ng mga bunganga. Diameter sikat na mga crater mula sa ilang kilometro hanggang 210 kilometro (para sa bunganga ng Vokolo). Ang lahat ng pinag-aralan na mga crater ng Umbriel ay may gitnang tuktok, ngunit walang mga sinag.

Isa sa mga pangunahing mga natatanging katangian Umbriel - Wanda crater na may kakaibang liwanag na bilog sa ibaba nito. Ito ang pinakakilala geological na istraktura- ang diameter ay halos 131 kilometro. Ang isang maliwanag na singsing sa ilalim ng bunganga ay maaaring binubuo ng batong hiwa mula sa Umbriel. epekto. Ang mga kalapit na bunganga gaya ng Woover at Skind ay walang ganoong mga singsing, ngunit mayroon itong maliwanag na gitnang mga taluktok. Ang pagsaliksik sa paa ng Umbriel ay nagsiwalat ng isang istraktura na maaaring isang napakalaking bunganga (mga 400 kilometro ang lapad at humigit-kumulang 5 kilometro ang lalim).

Ang ibabaw ng Umbriel, tulad ng iba pang malalaking satellite ng Uranus, ay may tuldok na may sistema ng mga canyon na nakadirekta mula hilagang-silangan hanggang timog-kanluran. Gayunpaman, hindi sila binigyan ng mga pangalan dahil ang resolution ng mga imahe ay hindi sapat para sa mataas na kalidad na geological mapping.

Ang ibabaw ng Umbriel ay hindi nagbago pagkatapos, kaya maraming mga craters dito. Ang tanging mga palatandaan ng endogenous na aktibidad ay mga canyon at madilim na polygons (mga lugar kumplikadong hugis sampu hanggang daan-daang kilometro ang lapad). Ang mga polygon na ito ay natuklasan gamit ang tumpak na photometry mula sa mga imahe ng Voyager 2. Ang mga ito ay ipinamamahagi nang higit pa o hindi gaanong pantay sa buong ibabaw ng Umbriel na may nangingibabaw na oryentasyon mula sa hilagang-silangan hanggang sa timog-kanluran. Ang ilan sa mga lugar na ito ay tumutugma sa mababang lupain hanggang ilang kilometro ang lalim at maaaring resulta ng maagang aktibidad ng tectonic sa Umbriel. Sa kasalukuyan, walang paliwanag kung bakit napakadilim at pare-pareho ang ibabaw ng buwan. Marahil ito ay natatakpan ng manipis na patong ng maitim na materyal na dinala sa ibabaw ng mga epekto ng meteorite o ibinubuga ng mga bulkan. Ayon sa isa pang bersyon, ang bark ng Umbriel ay maaaring ganap na binubuo ng madilim na bagay, na ginagawang imposible para sa maliwanag na ejecta na lumitaw sa paligid ng mga bunganga. Gayunpaman, ito ay maaaring salungat sa pagkakaroon ng isang maliwanag na singsing sa bunganga ng Vanda.

Pinagmulan at ebolusyon

Tulad ng lahat malalaking satellite Ang Uranus, si Umbriel ay malamang na nabuo mula sa isang accretion disk ng gas at alikabok na umiral sa paligid ng Uranus nang ilang panahon pagkatapos ng pagbuo ng planeta, o lumitaw sa isang malakas na banggaan, na malamang na nagbigay kay Uranus ng napakalaking axial tilt. Ang eksaktong komposisyon ng nebula ay hindi alam, ngunit higit pa mataas na density Ang mga satellite ng Uranus kumpara sa Saturn ay nagpapahiwatig na ang nebula na ito ay malamang na naglalaman ng mas kaunting tubig. Ang malalaking halaga ng carbon at nitrogen ay maaaring nasa anyo ng carbon monoxide (CO) at molecular nitrogen (N2) kaysa sa ammonia at methane. Ang isang satellite na nabuo sa naturang nebula ay dapat maglaman ng mas kaunting tubig na yelo (na may CO at N2 clathrates) at malaking dami mabato na mga bato, at samakatuwid ay may mas mataas na density.

Ang pagbuo ng Umbriel sa pamamagitan ng pagdaragdag ay malamang na nagpatuloy sa loob ng ilang libong taon. Ang mga banggaan na sinamahan ng accretion ay nagdulot ng pag-init ng mga panlabas na layer ng satellite. Ang pinakamataas na temperatura (mga 180 K) ay naabot sa lalim na humigit-kumulang 3 kilometro. Matapos ang pagkumpleto ng pagbuo, ang panlabas na layer ay lumamig, habang ang panloob ay nagsimulang uminit dahil sa pagkabulok. mga radioactive na elemento nakapaloob sa mga bato nito. Ang ibabaw na layer ay nagkontrata dahil sa paglamig, habang ang pag-init ng panloob na layer ay lumawak. Nagdulot ito ng malakas na mekanikal na stress sa crust ng Umbriel, na maaaring humantong sa pagbuo ng mga fault. Ang prosesong ito ay dapat na tumagal ng halos 200 milyong taon. Kaya ang endogenous na aktibidad sa Umbriel ay dapat na tumigil ilang bilyong taon na ang nakalilipas.

Ang init mula sa paunang pagdami at ang kasunod na pagkabulok ng mga radioactive na elemento ay maaaring sapat upang matunaw ang yelo kung naglalaman ito ng anumang antifreeze (halimbawa, ammonia sa anyo ng ammonium hydrate at asin). Ang pagkatunaw ay maaaring humantong sa paghihiwalay ng yelo mula sa bato at pagbuo ng isang mabatong core na napapalibutan ng isang mantle ng yelo. Maaaring mabuo ang isang layer sa hangganan sa pagitan ng core at ng mantle likidong tubig(karagatan) puspos ng natunaw na ammonia. Ang eutectic na temperatura ng pinaghalong ito ay 176 K. Kung ang temperatura ng karagatan ay mas mababa sa halagang ito, dapat ay matagal na itong nagyelo. Sa lahat ng mga satellite ng Uranus, si Umbriel ang pinakamaliit na naapektuhan ng mga endogenous surface transformation na proseso, bagaman ang mga prosesong ito ay maaaring nakaapekto sa Umbriel (pati na rin ang iba pang mga satellite) sa maagang pag-iral nito. Sa kasamaang palad, ang impormasyon tungkol sa Umbriel ay napakakaunting pa rin at higit na limitado sa pananaliksik na isinagawa ng Voyager 2.

Pananaliksik

Graphical na muling pagtatayo ng isang bahagyang okultasyon ng Uranus ni Umbriel

Ang tanging mga larawan ni Umbriel hanggang ngayon malapitan ay nakuha ng Voyager 2, na kumuha ng litrato sa satellite sa panahon ng paggalugad nito sa Uranus noong Enero 1986. pinakamaliit na distansya sa satellite ay 325,000 kilometro (202,000 milya), at ang pinakadetalyadong mga imahe ay may resolusyon na 5.2 kilometro. Ang mga larawan ay sumasaklaw lamang sa 40% ng ibabaw, at 20% lamang ang nakunan na may sapat na kalidad para sa geological mapping. Sa panahon ng flyby, ang southern hemisphere ng Umbriel (pati na rin ang iba pang mga satellite) ay nakaharap sa Araw, kaya ang hilagang hemisphere ay hindi naiilaw at hindi maaaring pag-aralan. Ni Uranus o Umbriel ay hindi binisita ng iba pang interplanetary probes, at walang planong bumisita sa nakikinita na hinaharap.


Ang mga satellite ng Uranus ay umiikot sa mga pabilog na orbit na matatagpuan sa eroplano ng ekwador ng planeta, at sa parehong direksyon habang umiikot ang gitnang katawan. At dahil ang pag-ikot ng Uranus ay baligtad, ang paggalaw ng mga satellite ay baligtad din. Ang kanilang mga orbit ay matarik na nakahilig sa eroplano ng ecliptic. Samakatuwid, gumagalaw sila alinman sa "pataas" o "pababa". Ang pagmamasid sa gayong kakaibang paggalaw ng mga satellite ng Uranus, ang mga astronomo ay dumating sa konklusyon na ang Uranus ay umiikot na nakahiga sa gilid nito.

Tulad ng Neptune at Saturn, mayroon si Uranus malaking numero satellite (sa pamamagitan ng 1997, 15 ang natuklasan) at isang sistema ng mga singsing. Pinakamalaking sukat(sa kilometro) at masa (sa mga fraction ng masa ng Uranus) ay tipikal para sa unang limang (natuklasan mula sa Earth) na mga satellite. Ito ay Miranda(127 km, 10 -7), (565 km, 1.1 10 -5), (555 km, 1.1 10 -5), (800 km, 3.2 10 -5), (815 km, 3.4 10 -5). Ang huling dalawang satellite, ayon sa teoretikal na pagtatantya, karanasan sa pagkakaiba-iba, iyon ay, muling pamamahagi iba't ibang elemento sa lalim, na nagreresulta sa pagbuo ng isang silicate core, isang mantle ng yelo (tubig at ammonia) at isang ice crust. Ang init na inilabas sa panahon ng pagkita ng kaibhan ay humahantong sa isang kapansin-pansing pag-init ng interior, na maaaring maging sanhi ng kanilang pagkatunaw. Ang natitirang 10 satellite ng Uranus (Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda, Pack) ay natuklasan mula sa board sasakyang pangkalawakan Voyager 2 noong 1985-86.

Nakilala ng mga explorer ng buwan ng Uranus hindi pangkaraniwang katotohanan: Ariel at Miranda may mga aktibong bulkan na bumubuga... yelo! Sa bawat isa sa mga satelayt na ito, malinaw na nakikita ang ilang mga patlang ng yelo, katulad ng mga patlang ng terrestrial lava. Posible na ang yelo na ito ay binubuo ng isang halo ng ordinaryong frozen na tubig na may frozen na mitein at ammonia.

Ano ang sanhi ng mga pagsabog mismo ay hindi pa malinaw. Gayunpaman, alam na ang tubig-methane-ammonia na yelo ay mas tuluy-tuloy kaysa ordinaryong yelo. Sa temperatura na -205°C, na nananaig sa ibabaw ng Ariel at Miranda, ang naturang halo ay dapat na sapat na plastik upang dahan-dahang dumaloy pababa sa mga dalisdis ng mga bundok.