“天王星”的小兄弟

晨風(fēng)

如今，我們已知的27顆天王星衛(wèi)星，絕大部分都是人類在進(jìn)入航天時代以后發(fā)現(xiàn)的。在1977年旅行者2號探測器發(fā)射升空的時候，人類只發(fā)現(xiàn)天王星有5顆衛(wèi)星，而當(dāng)旅行者2號探測器在1986年從天王星附近飛過時，它一下子發(fā)現(xiàn)了10顆新衛(wèi)星。遺憾的是，1986年之后，再也沒有任何探測器近距離飛掠天王星。不過，人類對新的天王星衛(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。

天王星衛(wèi)星的命名

在天王星的27顆衛(wèi)星中，有25顆是根據(jù)英國劇作家莎士比亞作品中的人物命名的，另有2顆的名字取自英國詩人亞歷山大·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)之后并沒有專門命名，直到半個多世紀(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，約翰首次打破了以古希臘神話人物給天體命名的準(zhǔn)則，采用了英國著名劇作家莎士比亞作品中的人物來為這些衛(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》中精靈王國的仙后和仙王，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》。

捕獲衛(wèi)星的飛掠之旅

迄今為止，僅有一顆人類探測器對天衛(wèi)三進(jìn)行過近距離觀察，那就是1986年1月飛掠天衛(wèi)三的旅行者2號探測器。那次探測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。我們對這顆衛(wèi)星的了解幾乎全部來自那次探測。

天衛(wèi)三的軌道距離天王星較近，運行在天王星的磁層范圍之內(nèi)。從密度和磁場等數(shù)據(jù)推測，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)分異形成了一個以巖石為主的核以及一個以水冰為主的幔。

天衛(wèi)三的表面遍布撞擊坑，而且還存在一個巨大的裂谷系統(tǒng)。紅外光譜觀測還確認(rèn)在天衛(wèi)三表面存在水冰和干冰（固態(tài)二氧化碳）。從這一點上可以推斷，在某些溫度較高的時段，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，我們對于天衛(wèi)四的知識也幾乎全部來自旅行者2號探測器獲得的圖像和數(shù)據(jù)。天衛(wèi)四的密度和重力場數(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)。

怪胎米蘭達(dá)

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的杰拉德·柯伊伯發(fā)現(xiàn)的。對，就是那個以自己的名字命名了太陽系邊緣“柯伊伯帶”的男人。天衛(wèi)五也是人類進(jìn)入航天時代之前發(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，因為它很小，而且躲在天王星的身邊，不易被發(fā)現(xiàn)?？此耐庑文悴粫X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)五表面曾有過強烈的地質(zhì)活動，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，沒有辦法有效消除自身表面不平整的地貌，于是形成了太陽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20千米。

我們現(xiàn)在對天王星衛(wèi)星的認(rèn)識并不多，因為自1986年旅行者2號探測器飛掠之后，三十多年間沒有探測器再經(jīng)過這片神秘地帶。不過，NASA已經(jīng)計劃在未來15年～20年的時間里發(fā)射新的探測器去探測天王星和海王星。NASA的噴氣推進(jìn)實驗室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。相信到那個時候，我們就能對天王星及其衛(wèi)星有更多有趣的發(fā)現(xiàn)了。