Stephano (Mond)

Stephano (Mond)

Uranus XX (Stephano)
Vorläufige oder systematische Bezeichnung S/1999 U 2
Zentralkörper Uranus
Eigenschaften des Orbits
Große Halbachse 7.952.320 km
Periapsis 6.804.300 km
Apoapsis 9.100.340 km
Exzentrizität 0,1443629
Bahnneigung 141,87372 (Ekliptik)°
Umlaufzeit 677,48 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 0,86 km/s
Physikalische Eigenschaften
Albedo ≈ 0,04 - 0,07
Scheinbare Helligkeit 24,1 mag
Mittlerer Durchmesser ≈ 32 km
Masse ≈ 6,0 · 1015 - 2,2 · 1016 kg
Oberfläche ≈ 3.000 km²
Mittlere Dichte ≈ 1,3 - 1,5 g/cm³
Fallbeschleunigung an der Oberfläche ≈ 0,0016 - 0,0041 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit ≈ 7,1 - 13 m/s
Oberflächentemperatur ≈ -184 bis -208 °C (89 - 65) K
Entdeckung
Entdecker

Brett J. Gladman,
Matthew J. Holman,
John J. Kavelaars,
Jean-Marc Petit,
Hans Scholl

Datum der Entdeckung 18. Juli 1999
Anmerkungen Physikalische Daten relativ ungenau

Stephano (auch Uranus XX) ist der einundzwanzigste der 27 bekannten und der dritte der äußeren retrograden irregulären Monde des Planeten Uranus. Er ist einer der kleineren natürlichen Satelliten des Planeten.

Entdeckung und Benennung

Stephano wurde am 18. Juli 1999 durch ein Team bestehend aus den Astronomen Brett J. Gladman, Matthew J. Holman, John J. Kavelaars, Jean-Marc Petit und Hans Scholl auf fotografischen Aufnahmen zusammen mit den Uranusmonden Prospero und Setebos entdeckt. Die Aufnahmen wurden durch das 3,6-Meter-Canada-France-Hawaii Telescope auf dem Mauna Kea auf Hawaii (USA) angefertigt. Die Entdeckung wurde am 27. Juli 1999 bekannt gegeben; der Mond erhielt zunächst die vorläufige Bezeichnung S/1999 U 2.

Am 21. August 2000 hat der Mond dann den offiziellen Namen Stephano erhalten, wie alle irregulären Uranusmonde außer Margaret nach einer Gestalt in William Shakespeares Komödie Der Sturm. Stephano ist ein betrunkener Diener, ein Schiffbrüchiger, der von Caliban als neuer Herr und Gott auserkoren wird, um den Zauberer Prospero zu töten, der Caliban auf einer Insel gefangenhält. Schließlich sieht Caliban ein, dass der Alkoholiker Stephano Prospero nicht ebenbürtig ist und unterstellt sich diesem wieder.

Bislang wurden alle Uranusmonde nach Figuren von Shakespeare oder Alexander Pope benannt. Die ersten vier entdeckten Uranusmonde (Oberon, Titania, Ariel, Umbriel) wurden nach Vorschlägen von John Herschel, dem Sohn des Uranus-Entdeckers Wilhelm Herschel, benannt. Später wurde die Tradition der Namensgebung beibehalten.

Die vorläufige Bezeichnung S/1999 U 2 entspricht der Systematik der Internationalen Astronomischen Union (IAU).

Bahneigenschaften

Einordnung in die irregulären Monde

Stephano umläuft Uranus auf einer retrograden, für einen irregulären Mond relativ leicht elliptischen Umlaufbahn zwischen 6.804.300 und 9.100.340 km von dessen Zentrum (Große Bahnhalbachse 7.952.320 km beziehungsweise 311.136 Uranusradien), also rund 7.926.800 km über dessen Wolkenobergrenze. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,1443629, die Bahn ist 141,87372° gegenüber der Ekliptik geneigt.[1] Stephano ist über 13 mal so weit von Uranus entfernt wie der äußerste reguläre Mond Oberon.

Bedingt durch die große Distanz zu Uranus und gravitative Störungen durch die Sonne und andere Faktoren sind die Bahnparameter dadurch möglicherweise variabel; der Mond könnte vielleicht auch (wieder) in eine heliozentrische Umlaufbahn gelangen. Die Exzentrizität wird daher auch mit 0,2292, die Bahnneigung (gegenüber der Ekliptik) zwischen 141.81° und 144.10° und die Große Bahnhalbachse zwischen 8,002 und 8,004 Millionen km angegeben. Die Umlaufbahn von Stephano ist für einen irregulären Mond überraschend kreisförmig.

Stephano ist ein Mitglied der Caliban-Gruppe, einer Untergruppe der irregulären Monde mit moderater Exzentrizität und hohen Bahnneigungen zwischen 140 und 170°, zu der auch Francisco, Caliban und Trinculo gehören.

Die Umlaufbahn des nächstinneren Mondes Caliban ist im Mittel etwa 800.000 km von Stephanos Orbit entfernt, die Entfernung der Bahn des nächstäußeren Mondes Trinculo beträgt im Mittel etwa 500.000 km.

Stephano umläuft Uranus in rund 677 Tagen 11 Stunden und 31 Minuten beziehungsweise rund 1,855 Erdjahren. Die Umlaufzeit wird auch mit 676,5 und 677,37 Tagen angegeben. Stephano benötigt für einen Umlauf um Uranus also viel länger als die Erde um die Sonne.

Physikalische Eigenschaften

Stephano hat einen Durchmesser von geschätzten 32 km, beruhend auf dem für ihn angenommenen Rückstrahlvermögen von 4 %, das allerdings auch 7 % betragen kann. Die Oberfläche ist damit jedenfalls ausgesprochen dunkel. Seine Dichte wird auf zwischen 1,3 und 1,5 g/cm3 geschätzt. Damit dürfte der Mond zum überwiegenden Teil aus Wassereis und silikatischem Gestein zusammengesetzt sein. An seiner Oberfläche beträgt die Schwerebeschleunigung 0,0041 m/s2, dies entspricht etwa 4 % der irdischen. Stephano erscheint im Spektrum in grauer Farbe.

Entstehung

Es wird angenommen, dass Stephano ein eingefangenes Objekt des Kuipergürtels ist und nicht in der Akkretionsscheibe, die das Uranussystem formte, entstanden ist. Es ist denkbar, dass der Mond von einem Kuipergürtelobjekt zunächst zu einem Zentauren wurde und daraufhin durch Uranus eingefangen wurde. Der exakte Einfangmechanismus ist nicht bekannt, doch das Einfangen eines Mondes benötigt die Dissipation von Energie. Die Hypothesen reichen von Einzug von Gas der protoplanetaren Scheibe, Interaktionen im Rahmen des Mehrkörperproblems und Einfang durch die stark anwachsende Masse von Uranus. Die orbitalen Parameter weisen darauf hin, dass Stephano zu derselben dynamischen Gruppe wie Caliban und Francisco gehört und diese Monde daher wahrscheinlich einen gemeinsamen Ursprung haben.

Erforschung

Aufgrund der großen Distanz zu Uranus und der schwachen Helligkeit von 22,4 mag, die 1:27500000 gegenüber dem Zentralplaneten beträgt und die zweitniedrigste des gesamten Uranussystems ist, wurde Stephano beim Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 2 1986 nicht gefunden. Seit der Entdeckung 1999 konnte Stephano nur durch erdgebundene Teleskope beobachtet werden und dabei seine Bahnelemente und seine Helligkeit bestimmt werden.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. IAU: Natural Satellites Ephemeris Service. IAU Minor Planet Center, abgerufen am 11. Februar 2011 (englisch).

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