Oberón / ˈ oʊ b ər ɒ n / , también designado Urano IV , es la luna principal más externa del planeta Urano . Es la segunda luna más grande, con una superficie comparable a la de Australia , la segunda más masiva de las lunas de Urano y la décima luna más masiva del Sistema Solar . Descubierto por William Herschel en 1787, Oberon lleva el nombre del mítico rey de las hadas que aparece como personaje de El sueño de una noche de verano de Shakespeare . Su órbita se encuentra parcialmente fuera de la magnetosfera de Urano .
Oberón probablemente se formó a partir del disco de acreción que rodeaba a Urano justo después de la formación del planeta. La luna está formada por cantidades aproximadamente iguales de hielo y roca , y probablemente se diferencia en un núcleo rocoso y un manto helado . Puede haber una capa de agua líquida en el límite entre el manto y el núcleo. La superficie de Oberon, que es oscura y de color ligeramente rojo, parece haber sido formada principalmente por impactos de asteroides y cometas. Está cubierto por numerosos cráteres de impacto que alcanzan los 210 km de diámetro. Oberón posee un sistema de chasmata ( graben o escarpas ) formado durante la extensión de la corteza como resultado de la expansión de su interior durante su evolución temprana.
El sistema uraniano ha sido estudiado de cerca sólo una vez: la nave espacial Voyager 2 tomó varias imágenes de Oberon en enero de 1986, lo que permitió cartografiar el 40% de la superficie de la luna.
Oberón fue descubierto por William Herschel el 11 de enero de 1787; el mismo día descubrió la luna más grande de Urano, Titania . [1] [12] Más tarde informó sobre los descubrimientos de cuatro satélites más, [13] aunque posteriormente se revelaron como espurios. [14] Durante casi cincuenta años después de su descubrimiento, Titania y Oberon no fueron observados por ningún otro instrumento que no fuera el de William Herschel, [15] aunque la luna se puede ver desde la Tierra con un telescopio de aficionado de alta gama actual. [11]
Todas las lunas de Urano llevan nombres de personajes creados por William Shakespeare o Alexander Pope . El nombre Oberón se deriva de Oberón , el rey de las hadas en El sueño de una noche de verano . [16] Los nombres de los cuatro satélites de Urano entonces conocidos fueron sugeridos por el hijo de Herschel, John , en 1852, a petición de William Lassell , [17] que había descubierto las otras dos lunas, Ariel y Umbriel , el año anterior. [18] La forma adjetiva del nombre es oberoniano, / ˌ ɒ b ə ˈ r oʊ n i ə n / . [19]
Inicialmente se hizo referencia a Oberón como "el segundo satélite de Urano", y en 1848 William Lassell le dio la designación Urano II , [20] aunque a veces usó la numeración de William Herschel (donde Titania y Oberón son II y IV). [21] En 1851, Lassell finalmente numeró los cuatro satélites conocidos en orden de su distancia al planeta mediante números romanos , y desde entonces Oberón ha sido designado Urano IV . [22]
Oberón orbita Urano a una distancia de unos 584.000 km, siendo la más alejada del planeta entre sus cinco lunas principales. [e] La órbita de Oberón tiene una pequeña excentricidad e inclinación orbital en relación con el ecuador de Urano. [4] Su período orbital es de alrededor de 13,5 días, coincidente con su período de rotación . En otras palabras, Oberon está bloqueado por mareas , con una cara siempre apuntando hacia el planeta. [8] Oberón pasa una parte importante de su órbita fuera de la magnetosfera de Urano . [23] Como resultado, su superficie es golpeada directamente por el viento solar . [10] Esto es importante, porque los hemisferios posteriores de los satélites que orbitan dentro de una magnetosfera son golpeados por el plasma magnetosférico, que co-gira con el planeta. [23] Este bombardeo puede provocar el oscurecimiento de los hemisferios posteriores, lo que en realidad se observa en todas las lunas de Urano excepto en Oberón (ver más abajo). [10]
Debido a que Urano orbita alrededor del Sol casi de lado, y sus lunas orbitan en el plano ecuatorial del planeta, ellas (incluido Oberón) están sujetas a un ciclo estacional extremo. Tanto el polo norte como el sur pasan 42 años en completa oscuridad y otros 42 años bajo luz solar continua, con el sol saliendo cerca del cenit sobre uno de los polos en cada solsticio . [10] El sobrevuelo de la Voyager 2 coincidió con el solsticio de verano de 1986 en el hemisferio sur, cuando casi todo el hemisferio norte estaba a oscuras. Una vez cada 42 años, cuando Urano tiene un equinoccio y su plano ecuatorial cruza la Tierra, se hacen posibles ocultaciones mutuas de las lunas de Urano. Uno de esos eventos, que duró unos seis minutos, se observó el 4 de mayo de 2007, cuando Oberón ocultó a Umbriel. [24]
Oberón es la segunda luna más grande y más masiva de Urano después de Titania , y la novena luna más masiva del Sistema Solar. [f] Sin embargo, es la décima luna más grande por tamaño , ya que Rea , la segunda luna más grande de Saturno y la novena luna más grande, tiene casi el mismo tamaño que Oberón, aunque es aproximadamente un 0,4% más grande, a pesar de que Oberón tiene más masa que Rea. [26] La densidad de Oberón de 1,63 g/cm 3 , [7] que es mayor que la densidad típica de los satélites de Saturno , indica que se compone de proporciones aproximadamente iguales de hielo de agua y un componente denso sin hielo. [27] Este último podría estar hecho de roca y material carbonoso, incluidos compuestos orgánicos pesados . [8] La presencia de hielo de agua está respaldada por observaciones espectroscópicas , que han revelado hielo de agua cristalino en la superficie de la luna. [10] Las bandas de absorción de hielo de agua son más fuertes en el hemisferio trasero de Oberon que en el hemisferio delantero. Esto es lo contrario de lo que se observa en otras lunas de Urano, donde el hemisferio principal exhibe firmas de hielo de agua más fuertes. [10] Se desconoce la causa de esta asimetría, pero puede estar relacionada con la jardinería de impacto (la creación de suelo a través de impactos) de la superficie, que es más fuerte en el hemisferio delantero. [10] Los impactos de meteoritos tienden a chisporrotear (derribar) el hielo de la superficie, dejando atrás material oscuro que no es hielo. [10] El material oscuro en sí puede haberse formado como resultado del procesamiento por radiación de clatratos de metano o del oscurecimiento por radiación de otros compuestos orgánicos. [8] [28]
Oberón puede diferenciarse por un núcleo rocoso rodeado por un manto helado . [27] Si este es el caso, el radio del núcleo (480 km) es aproximadamente el 63% del radio de la luna, y su masa es alrededor del 54% de la masa de la luna; las proporciones están dictadas por la composición de la luna. La presión en el centro de Oberon es de aproximadamente 0,5 GPa (5 kbar ). [27] El estado actual del manto helado no está claro. Si el hielo contiene suficiente amoníaco u otro anticongelante , Oberon puede poseer una capa de océano líquido en el límite entre el núcleo y el manto. El espesor de este océano, si existe, es de hasta 40 km y su temperatura ronda los 180 K (cerca de la temperatura eutéctica del agua y el amoníaco de 176 K). [27] Sin embargo, la estructura interna de Oberon depende en gran medida de su historia térmica, que es poco conocida en la actualidad. Aunque publicaciones más recientes parecen estar a favor de océanos subterráneos activos en todas las lunas más grandes de Urano. [29]
Oberón es la segunda luna grande más oscura de Urano después de Umbriel . [9] Su superficie muestra un fuerte aumento de oposición : su reflectividad disminuye del 31% en un ángulo de fase de 0° ( albedo geométrico ) al 22% en un ángulo de aproximadamente 1°. Oberon tiene un albedo de Bond bajo , de alrededor del 14%. [9] Su superficie es generalmente de color rojo, a excepción de los depósitos de impacto frescos, que son neutros o ligeramente azules. [30] Oberón es, de hecho, la más roja entre las principales lunas de Urano. Sus hemisferios delantero y trasero son asimétricos: el último es mucho más rojo que el primero porque contiene más material de color rojo oscuro. [28] El enrojecimiento de las superficies es a menudo el resultado de la erosión espacial causada por el bombardeo de la superficie por partículas cargadas y micrometeoritos a lo largo de la edad del Sistema Solar. [28] Sin embargo, la asimetría de color de Oberón es más probablemente causada por la acumulación de un material rojizo en espiral desde partes exteriores del sistema uraniano, posiblemente desde satélites irregulares , lo que ocurriría predominantemente en el hemisferio principal. [31]
Los científicos han reconocido dos clases de características geológicas en Oberon: cráteres y chasmata ('cañones': depresiones profundas, alargadas y empinadas [32] que probablemente se describirían como valles de rift o escarpes si estuvieran en la Tierra). [8] La superficie de Oberón es la que tiene más cráteres de todas las lunas de Urano, con una densidad de cráteres cercana a la saturación, cuando la formación de nuevos cráteres se equilibra con la destrucción de los antiguos. Este elevado número de cráteres indica que Oberón tiene la superficie más antigua entre las lunas de Urano. [33] Los diámetros de los cráteres varían hasta 206 kilómetros para el cráter más grande conocido, [33] Hamlet . [34] Muchos cráteres grandes están rodeados por eyecciones de impacto brillantes ( rayos ) que consisten en hielo relativamente fresco. [8] Los cráteres más grandes, Hamlet, Otelo y Macbeth, tienen pisos hechos de un material muy oscuro depositado después de su formación. [33] En algunas imágenes de la Voyager se observó un pico con una altura de aproximadamente 11 km cerca del extremo sureste de Oberon, [35] que puede ser el pico central de una gran cuenca de impacto con un diámetro de aproximadamente 375 km. [35] La superficie de Oberón está atravesada por un sistema de cañones, que, sin embargo, están menos extendidos que los que se encuentran en Titania. [8] Los lados de los cañones son probablemente escarpes producidos por fallas normales [g] que pueden ser antiguas o recientes: estas últimas atraviesan los depósitos brillantes de algunos cráteres grandes, lo que indica que se formaron más tarde. [36] El cañón oberoniano más destacado es Mommur Chasma . [37]
La geología de Oberón estuvo influenciada por dos fuerzas en competencia: la formación de cráteres de impacto y la repavimentación endógena. [36] El primero actuó a lo largo de toda la historia de la Luna y es el principal responsable de su aspecto actual. [33] Estos últimos procesos estuvieron activos durante un período posterior a la formación de la luna. Los procesos endógenos fueron principalmente de naturaleza tectónica y condujeron a la formación de cañones, que en realidad son grietas gigantes en la corteza de hielo. [36] Los cañones borraron partes de la superficie más antigua. [36] El agrietamiento de la corteza fue causado por la expansión de Oberon en aproximadamente un 0,5%, [36] que se produjo en dos fases correspondientes a los cañones viejos y jóvenes.
Se desconoce la naturaleza de las manchas oscuras, que se producen principalmente en el hemisferio principal y en el interior de los cráteres. Algunos científicos plantearon la hipótesis de que son de origen criovolcánico (análogos de los mares lunares ), [33] mientras que otros piensan que los impactos excavaron material oscuro enterrado bajo el hielo puro ( corteza ). [30] En el último caso, Oberón debería estar al menos parcialmente diferenciado, con la corteza de hielo situada encima del interior no diferenciado. [30]
Se cree que Oberón se formó a partir de un disco de acreción o subnebulosa: un disco de gas y polvo que existió alrededor de Urano durante algún tiempo después de su formación o fue creado por el impacto gigante que probablemente le dio a Urano su gran oblicuidad . [40] Se desconoce la composición precisa de la subnebulosa; sin embargo, la densidad relativamente alta de Oberón y otras lunas de Urano en comparación con las lunas de Saturno indica que pudo haber sido relativamente pobre en agua. [h] [8] Es posible que hayan estado presentes cantidades significativas de carbono y nitrógeno en forma de monóxido de carbono y N 2 en lugar de metano y amoníaco . [40] Las lunas que se formaron en tal subnebulosa contendrían menos hielo de agua (con CO y N 2 atrapados como clatrato) y más roca, lo que explica la mayor densidad. [8]
La acreción de Oberón probablemente duró varios miles de años. [40] Los impactos que acompañaron a la acreción provocaron el calentamiento de la capa exterior de la luna. [41] La temperatura máxima de alrededor de 230 K se alcanzó a una profundidad de unos 60 km. [41] Después del final de la formación, la capa subsuperficial se enfrió, mientras que el interior de Oberon se calentó debido a la desintegración de los elementos radiactivos presentes en sus rocas. [8] La capa cercana a la superficie que se enfriaba se contrajo, mientras que el interior se expandió. Esto provocó fuertes tensiones de extensión en la corteza lunar que provocaron grietas. El sistema actual de cañones puede ser el resultado de este proceso, que duró unos 200 millones de años, [42] lo que implica que cualquier actividad endógena por esta causa cesó hace miles de millones de años. [8]
El calentamiento inicial junto con la continua desintegración de elementos radiactivos probablemente fueron lo suficientemente fuertes como para derretir el hielo [42] si había algún anticongelante como amoníaco (en forma de hidrato de amoníaco ) o algo de sal . [27] Un mayor derretimiento puede haber llevado a la separación del hielo de las rocas y la formación de un núcleo rocoso rodeado por un manto helado. Es posible que se haya formado una capa de agua líquida ("océano") rica en amoníaco disuelto en el límite entre el núcleo y el manto. [27] La temperatura eutéctica de esta mezcla es 176 K. [27] Si la temperatura cayera por debajo de este valor, el océano ya se habría congelado. La congelación del agua habría provocado una expansión del interior, lo que también pudo haber contribuido a la formación de graben en forma de cañón . [33] Aún así, el conocimiento actual de la evolución de Oberón es muy limitado. Aunque un análisis reciente concluyó que es más probable que las lunas más grandes de Urano tengan océanos subsuperficiales activos. [43]
Hasta ahora, las únicas imágenes en primer plano de Oberon han sido tomadas por la sonda Voyager 2 , que fotografió la Luna durante su sobrevuelo de Urano en enero de 1986. Dado que la aproximación más cercana de la Voyager 2 a Oberon fue de 470.600 km, [44] las mejores imágenes de esta luna tienen una resolución espacial de unos 6 km. [33] Las imágenes cubren aproximadamente el 40% de la superficie, pero solo el 25% de la superficie fue fotografiada con una resolución que permite el mapeo geológico . [33] En el momento del sobrevuelo, el hemisferio sur de Oberon apuntaba hacia el Sol , por lo que el oscuro hemisferio norte no pudo ser estudiado. [8] Ninguna otra nave espacial ha visitado jamás el sistema uraniano.
