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天卫四

Wikipedia · 2025-12-01 维基百科 👁 1 阅读

天卫四又稱為奧伯隆（）是距离天王星最远的大卫星，其体积和质量在天王星所有卫星中均位列次席，同时也是太阳系质量第九大的卫星。英國天文學家威廉·赫歇尔在1787年首次观测到该卫星。天衛四奧伯隆的名稱来自于《仲夏夜之夢》及歐洲民間傳說中的妖精之王奧伯隆。天衛四奧伯隆的公轉轨道有一部分位于天王星磁圈之外。

天卫四由近乎等量的冰体水和岩石构成，其内部可能分化出岩石内核及冰质地幔。此外，在内核和地幔之间可能还存在着一层液态水。天卫四的表面呈暗红色，其主要地形是小行星和彗星撞击后所形成的，並有許多直径达到210公里的撞击坑存在。天卫四表現存在峡谷（地堑）地形，该地形是天体演化初期因内部膨胀而形成的。

旅行者2号于1986年1月近距離飞掠該衛星，也是人类目前对天王星系统进行过唯一一次的近距离观测。旅行者2号拍摄了数张天卫四照片，涵蓋該天体40%的表面。

发现与命名
英國天文學家威廉·赫歇尔首次在1787年1月11日观测到天衛四奧伯隆，他於同一天还发现了天王星最大的卫星——天衛三緹坦妮雅。他在不久之后宣称又发现了四颗天王星卫星，但是后来天文學家发现該聲明是錯誤的。虽然人們目前使用业余望远镜就能在地球上观测到天卫四和天卫三，但是在威廉·赫歇尔宣称发现这两颗卫星之后的五十年间，地球上的任何天文观测仪器都没能再观测到它们。

天王星的所有卫星都以威廉·莎士比亚和亚历山大·蒲柏作品中的人物來命名，而奧伯隆即为《仲夏夜之梦》中的仙王。当时已知的四颗天王星卫星（他在1851年发现另外两颗天王星卫星天卫一和天衛二烏姆柏里厄爾）的名字都是在威廉·拉塞尔的请求之下，由赫歇尔的儿子约翰·赫歇尔于1852年所命名的。

天衛四奧伯隆最初被称为“天王星的第二颗卫星”，威廉·拉塞尔於1848年将之命名为“天衛二烏姆柏里厄爾”，不过他有时仍然使用威廉·赫歇尔所命名的名称（他分别称緹坦妮雅和奧伯隆为“天卫二”及“天卫四”）。1851年，拉塞尔按照各卫星距离天王星远近，采用罗马数字为当时已知的所有天王星卫星來命名，从此以后奥伯龙即被称为天卫四。

轨道
天衛四奧伯隆的轨道距离天王星约58万4000公里，是天王星五颗大卫星中距离天王星最遙远的一颗。天衛四奧伯隆轨道的离心率和轨道倾角（相對於天王星赤道）比较小。而当其运行至天王星磁圈内时，其逆轨道方向一面则遭受到磁圈等离子体的轰击。这种轰击可能导致了星体逆轨道方向一面的暗化，在天王星的其他卫星上也都能观测到类似现象。

物质构成和内部结构
天衛四奧伯隆是天王星第二大卫星，体积和质量都仅次于天衛三緹坦妮雅，其质量在太阳系卫星中也名列第九。天衛四奧伯隆的密度为1.63克/立方厘米，而土星卫星則內含岩石和密度较大的有机化合物。光谱测定表明该星体表面存在晶体状的水冰，进一步证明了水冰的存在。天卫四的同轨道方向一面和逆轨道方向一面表面特征并不一致，后者较之前者显得更红，可能是由于前者含有较少的暗色物质。这种表面红化可能是带电粒子及不規則衛星在几十亿年来对星体表面轰击所引起的太空风化所造成的。在天王星所有的卫星中，天卫四的表面遭受过最猛烈的陨石轰击，其撞击坑密度已接近饱和，所以任何新撞击坑的形成都可能破坏旧撞击坑的结构。{{#tag:ref|数量众多的撞击坑表明天卫四的表面是天王星的所有卫星中最古老的。撞击坑的直径從數公里至数百公里不等，其中最大的一个撞击坑较大型的撞击坑周围都分布有明亮的、成辐射状的撞击喷出物，其构成物质为形成时间相对较晚的冰体。可能是一个直径达375公里的大型撞击坑的中央山峰。天卫四上最引人注目的峡谷是莫姆尔峡谷。

天卫四的地质构造是在外部撞击坑形成过程和内源性的地表更新过程的此消彼长中形成的，现今天文學家还无法得知次星云的确切物质成分，但是相较于土星的卫星，天卫四和其他天王星卫星的密度較高，表明该次星云中所含的水份可能比较少。{{#tag:ref|例如，土卫三的密度为0.97克/立方厘米，这表明该星体中含有超過90%的水。当时在60公里深的地层中温度曾高达230K。，但是其中品相最好的照片的空间分辨率也只有6公里。旅行者2号對40%地表拍攝過照片，但只有25%可以繪製成地質圖。在旅行者2号飞掠天卫四期间，其南半球剛好朝向太阳，所以未能对黑暗的北半球进行探测。迄今为止还未有其他探测器近距離探測过天王星及天卫四，在可预见的未来也没有任何探测该行星的计划。

注释
参考文献
外部連結
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#天王星的卫星 #1787年發現的天體 #天卫四

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