Sycorax (Mond)

Sycorax
Entdeckungsbilder von Sycorax, 1997
Vorläufige oder systematische Bezeichnung	Uranus XVII, S/1997 U 2
Zentralkörper	Uranus
Eigenschaften des Orbits [1]
Große Halbachse	12.179.000 km
Periapsis	5.823.000 km
Apoapsis	18.535.000 km
Exzentrizität	0,5219
Bahnneigung	159,42°
Umlaufzeit	1283,4 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	0,69 km/s
Physikalische Eigenschaften [1]
Albedo	0,04
Scheinbare Helligkeit	20,8[2] mag
Mittlerer Durchmesser	150 km
Masse	2,698 × 1018[3] kg
Oberfläche	70.686[3] km2
Mittlere Dichte	1,5[3] g/cm3
Siderische Rotation	0,1542 Tage (3,7 h)[4]
Fallbeschleunigung an der Oberfläche	0,032 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit	69 m/s
Entdeckung
Entdecker	Brett J. Gladman, Philip D. Nicholson, Joseph A. Burns, John J. Kavelaars
Datum der Entdeckung	6. September 1997
Größenvergleich von irregulären Monden im Sonnensystem, einschließlich Sycorax

Sycorax (auch Uranus XVII) ist der fünftäußerste der 27 bekannten und der fünftinnerste der äußeren retrograden irregulären Monde des Planeten Uranus. Er ist der größte der irregulären natürlichen Satelliten des Planeten.

Entdeckung und Benennung

Sycorax wurde in der Nacht vom 6. auf den 7. September 1997 durch ein Team der Astronomen Philip D. Nicholson, Joseph A. Burns und John J. Kavelaars auf fotografischen Aufnahmen in derselben Nacht wie der zweitgrößte bekannte irreguläre Uranusmond Caliban aufgenommen. Die Aufnahmen wurden mit dem 5-Meter-Spiegelteleskop des Hale-Observatoriums in Kalifornien (USA) angefertigt. Die eigentliche Entdeckung erfolgte durch das Teammitglied Brett J. Gladman Anfang Oktober, der beide Monde auf den Aufnahmen aufspürte. Sycorax und Caliban waren die ersten entdeckten irregulären Monde des Planeten. Die Entdeckung wurde am 30. April 1998 bekannt gegeben^[5]; der Mond erhielt Ende Oktober 1997 zunächst die vorläufige Bezeichnung S/1997 U 2.

1999 hat der Mond auf den Vorschlag von Brett Gladman, Phil Nicholson, Joseph Burns, J.J. Kavelaars, Brian Geoffrey Marsden, Gareth V. Williams und Warren B. Offutt hin dann den offiziellen Namen Sycorax erhalten, wie alle irregulären Uranusmonde außer Margaret nach einer Gestalt in William Shakespeares Komödie Der Sturm. Sycorax war eine Hexe, die vor Einsetzen der Handlung bereits gestorben war. Sie wurde auf die Insel im Mittelmeer verbannt, wo sie Caliban gebar und wohin später auch Prospero verbannt wurde. Sie war verantwortlich für die ungerechte Gefangennahme und Versklavung des Luftgeistes Ariel, der später von Prospero befreit wurde.

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/1997 U 2 entspricht der Systematik der Internationalen Astronomischen Union (IAU).

Bahneigenschaften

Einordnung in die irregulären Monde

Umlaufbahn

Sycorax umläuft Uranus auf einer retrograden, stark elliptischen Umlaufbahn zwischen 5.823.000 und 18.535.000 km von dessen Zentrum (Große Bahnhalbachse 12.179.000 km), also rund 12.150.000 km über dessen Wolkenobergrenze. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,5219, die Bahn ist 152,49571° gegenüber der Ekliptik geneigt.^[6] Sycorax ist knapp 21-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. Nach Berechnungen eines russischen Astronomen hat sich die Bahnneigung um rund 7° und die Exzentrizität um etwa 10 % verändert. Die Exzentrizität wird daher auch zwischen 0,5219 und 0,5224, die Bahnneigung (gegenüber der Ekliptik) beträgt 159,42°. Durch die hohe Exzentrizität kommt Sycorax Uranus in ihrer Periapsis näher als die drei weiter innen kreisende Monde Caliban, Stephano und Trinculo.

Sycorax ist das größte und namensgebende Mitglied der Sycorax-Gruppe, einer Untergruppe der irregulären Monde mit sehr hoher Exzentrizität und hohen Bahnneigungen zwischen 140° und 170°, zu der auch Prospero, Setebos und Ferdinand gehören. Sycorax weist jedoch eine weitaus rötere Färbung als die anderen Monde der Gruppe auf, die eher eine graue Färbung haben.

Die Umlaufbahn des nächstinneren Mondes Trinculo ist im Mittel etwa 3,67 Millionen km vom Orbit von Sycorax entfernt, die Entfernung der Bahn des nächstäußeren Mondes Margaret beträgt im Mittel etwa 2,24 Millionen km.

Sycorax umläuft Uranus in rund 1283 Tagen und 9 Stunden beziehungsweise rund 3,5 Erdjahren. Sycorax benötigt für einen Umlauf um Uranus fast genau so lange wie der Asteroid Vesta um die Sonne.

Rotation

Die Lichtkurve von Sycorax weist auf eine Rotation von zwischen 3 Stunden und 42 Minuten (3,7 h) und 4 Stunden und 6 Minuten (4,1 h) hin.^[4]

Physikalische Eigenschaften

Sycorax hat einen Durchmesser von geschätzten 150 km, beruhend auf dem für sie angenommenen Rückstrahlvermögen von 4 %. Die Oberfläche ist damit jedenfalls ausgesprochen dunkel. Ihre Dichte wird auf 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 0,032 m/s², dies entspricht etwa 0,32 % der irdischen.

Oberfläche

Über die Oberfläche von Sycorax ist so gut wie nichts bekannt. Einigen Berichten zufolge besitzt sie eine rötliche Erscheinung, röter als der Jupitermond Himalia oder die Sonne, doch weniger rot als die meisten Kuipergürtelobjekte. Sycorax ist womöglich auch etwas weniger rot als der zweitgrößte irreguläre Uranusmond Caliban, was auf einen unterschiedlichen Ursprung hinweist. Allgemein gleicht sie von der Färbung her den transneptunischen Objekten wie Pluto und anderen, reflektiert im Unterschied zu diesen jedoch weniger Licht. Im nahen Infraroten wird das Spektrum zwischen Wellenlängen von 0,8 bis 1,25 Meter blau und bei längeren Wellenlängen schließlich neutral.^[7]

Entstehung

Es wird angenommen, dass Sycorax 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 Sycorax zu derselben dynamischen Gruppe wie Setebos und Prospero gehört und diese Monde daher wahrscheinlich einen gemeinsamen Ursprung haben.

Erforschung

Aufgrund der großen Distanz zu Uranus und der schwachen Helligkeit von 20,8 mag, die 1:1300000 gegenüber dem Zentralplaneten beträgt, wurde Sycorax beim Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 2 1986 nicht gefunden. Seit der Entdeckung 1997 konnte Sycorax nur durch erdgebundene Teleskope beobachtet werden und dabei ihre Bahnelemente und ihre Helligkeit bestimmt werden.

Weblinks

Commons: Sycorax – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• IAUC 6869: S/1997 U 2 7. April 1998 (Wiederentdeckung)
• IAUC 6764: Satellites of Uranus 31. Oktober 1997 (Entdeckung)
• IAUC 7132: Satellites of Uranus 27. März 1999 (Nummerierung und Benennung)

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} David R. Williams: Uranian Satellite Fact Sheet. In: NASA.gov. 21. Februar 2019, abgerufen am 11. September 2022 (englisch). 
2. ↑ Ryan S. Park: Planetary Satellite Physical Parameters. In: NASA.gov. 19. Februar 2015, archiviert vom Original am 4. September 2021; abgerufen am 11. September 2022 (englisch). 
3. ↑ ^{a b c} Sycorax – By the numbers. In: NASA.gov. Abgerufen am 11. September 2022 (englisch). 
4. ↑ ^{a b} Michele Maris, Giovanni Carraro, M.G. Parisi: Light curves and colours of the faint Uranian irregular satellites Sycorax, Prospero, Stephano, Setebos, and Trinculo. In: Astronomy & Astrophysics. 472. Jahrgang, Nr. 1, September 2007, S. 311–319, doi:10.1051/0004-6361:20066927, arxiv:0704.2187, bibcode:2007A&A...472..311M. 
5. ↑ B. J. Gladman, P. D. Nicholson, J. A. Burns, J. J. Kavelaars, B. G. Marsden, G. V. Williams, W. B. Offutt: Discovery of two distant irregular moons of Uranus. In: Nature. 392. Jahrgang, Nr. 6679, April 1998, S. 897–899, doi:10.1038/31890, bibcode:1998Natur.392..897G. 
6. ↑ IAU: Natural Satellites Ephemeris Service. IAU Minor Planet Center, abgerufen am 11. Februar 2011 (englisch). 
7. ↑ Richard W. Schmude, jr.: Uranus, Neptune, Pluto and how to observe them. Springer, abgerufen am 11. September 2022 (englisch, e-ISBN: 978-0-387-76602-7).