VASTWARD天体图鉴
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天卫四

外侧且布满撞击坑的天王星主要卫星

最外侧的天王星主要卫星,保存古老撞击坑、暗色坑底,以及从边缘突出的一座高山。

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旅行者 2 号天卫四重建色影像,可见明亮放射纹撞击坑、暗色坑底与边缘高山。直接观测
旅行者 2 号最佳天卫四影像,颜色由紫、清晰与绿滤镜影像重建。

官方重建色航天器影像。小于约 12 公里的地形无法分辨,画面也只代表单一观看角度。

NASA/JPL
Vastward 原创解释

这是什么天体

天卫四表面是一份古老撞击记录。部分撞击坑带有明亮放射纹,部分坑底异常暗,旅行者影像边缘还可见一座约 6 公里高的山。

它为何成为现在的样子

旅行者 2 号直接记录多坑表面与高山。2023 年热模型容许残留咸水海洋存在,但今天是否活跃、暗色坑底物质是什么仍未解决。

02

它位于哪里

五颗天王星主要卫星中最外侧且第二大的一颗,运行在天卫三之外。

如何阅读这张地图两层定位 · 太阳系到天王星卫星系统

左右滑动查看完整地图

两层定位 · 太阳系到天王星卫星系统左侧显示天王星在太阳系行星顺序中的位置,右侧显示天卫四在图鉴已收录的天王星卫星轨道中的次序。第一层 · 太阳系天王星由内向外第 7 颗行星太阳第二层 · 天王星卫星系统天王星天卫四已收录轨道次序 5 / 5平均中心距离 · 583,511 公里
蓝色是当前卫星与其轨道

天卫四是图鉴已收录的 5 颗天王星卫星中,由近至远第 5 颗,平均中心距离约 583,511 公里。

灰线与圆点是同系统参照

左侧先定位天王星,虚线表示尺度放大,右侧灰色轨道与圆点代表其他已收录卫星。内侧相邻档案是天卫三,它是本图鉴中最外侧的该系统卫星。

图中使用两层尺度,并仅比较 Vastward 图鉴当前收录的同系统卫星;轨道间隔、天体大小与标记方位均经过教学压缩。
03

读懂这些数字

参考值保留单位、适用情境、证据状态与已发表的不确定性。

物理测量

平均半径全球平均
761.4千米计算测量平均半径约为地球月球的 0.438 倍。

不规则小卫星没有单一真实半径,平均半径是等体积比较值。

已发表不确定性: ± 2.6 千米

JPL tabulated uncertainty for the adopted mean radius.

质量全球平均
3.075978E21千克计算测量质量不是用秤量出来的,而是先测引力造成的运动,再由 GM 推导。

采用 JPL 的 GM 与约定重力常数计算,并为展示而取整。

近似值

Derived from JPL's gravitational parameter GM and a conventional gravitational constant, then rounded.

平均密度全球平均
1.6640克/立方厘米计算测量在不确定范围内与天卫三相近,符合岩石与富水物质混合体的解释。

这是整体平均值,无法单独证明内部每一层由什么组成。

已发表不确定性: ± 0.05 克/立方厘米

JPL tabulated uncertainty for the adopted mean density.

参考重力表面
0.35413米/秒²计算测量表面重力约为地球的 3.61%。

形状、地形与局部质量分布会让真实重力随位置变化。

近似值

Calculated from the adopted GM and mean radius. Irregular shape and local terrain can change the actual value.

温度表面
-188°C科学模型这是广义受阳面参考,不代表每个撞击坑底与阴影处的温度。

稀少热观测与极端季节,使完整温度范围仍缺乏限制。

近似值

Approximate sunlit upper reference near 85 K for Uranian moon terrain. It is not a measured global mean and does not represent polar night.

轨道与自转

平均距离系统参考
583,511千米计算测量这里量的是天卫四中心到天王星中心的代表性距离。

真实距离会在椭圆轨道上变化。

近似值

Rounded orbital distance from the moon center to the planet center. The real orbit is not a perfect circle.

自转周期相对遥远恒星
13.463237地球日计算测量它受到潮汐锁定,自转一圈和绕行星一圈所需时间几乎相同。

这里采用恒星日,不是从当地日出到下一次日出的太阳日。

近似值

Rounded synchronous rotation period. The same hemisphere normally faces the primary planet.

公转周期相对遥远恒星
13.463237地球日计算测量这个数字表示完成一圈所需时间,不代表轨道是完美圆形。

采用恒星周期并为初学者显示而取整。

近似值

Rounded sidereal orbital period.

04

大气、表面与内部

大气

天卫四没有持久大气。撞击坑底变暗属于表面物质问题,不是天气现象。

表面与内部

天卫四古老外壳下可能混有岩石与富水物质。模型容许残留咸水海洋存在,但尚未确认。

  1. 1
    模型中的岩石与富水内部

    密度支持混合内部,其中含有相当比例岩石与富水物质。

    科学模型
  2. 2
    可能残留的咸水海洋

    热演化模型容许咸水液层存在,但目前没有直接探测。

    科学模型
  3. 3
    古老多坑富冰外壳

    旅行者影像直接显示明亮放射纹撞击坑、暗色坑底与边缘高山。

    直接观测
05

我们如何知道

先用影像量大小,再用轨道和无线电追踪求 GM,最后结合光谱与热辐射理解材料。每个数字都保留方法与限制。

  1. 01

    航天器成像与形状重建

    从多次拍摄中辨认天体边缘、地形、撞击记录,并重建用于估算大小的形状。

    这项方法的边界

    光照、观看角度与覆盖不足会隐藏地形。拼接图也不是一张未经处理的单次照片。

    直接观测
  2. 02

    无线电追踪与轨道动力学

    工程团队测量航天器与卫星怎样运动,先求出 GM,再推导质量与重力。

    这项方法的边界

    结果依赖轨迹覆盖和动力学模型。小卫星留下的引力信号会更弱。

    计算测量
  3. 03

    光谱与热辐射观测

    光谱和热辐射可限制表面物质、气体成分与代表性温度。

    这项方法的边界

    光谱主要来自可见表面或大气,不能直接拍到深层内部结构。

    直接观测
06

证据图例

直接观测
仪器或样本直接记录现象,同时仍需说明资料处理过程。
计算测量
使用方程与参考常数,把观测到的运动或信号转换为物理量。
科学模型
符合观测并经过检验的解释,但不代表已直接拍到或取样。
Vastward 原创解释
面向初学者的原创整理,可追溯至来源纪录,但本身不是测量。
艺术想象图
诠释性的视觉作品,不属于观测证据。
07

相关任务与仪器

进行中

Voyager 2

旅行者 2 号传回唯一近距离天卫四影像,揭示古老撞击记录、暗色沉积与边缘高山。

任务官网
仪器
  • Imaging Science Subsystem拍摄天体边缘、地形、色彩差异与随时间出现的表面变化。
  • 航天器无线电科学测量多普勒与距离变化,用来限制轨迹、重力与质量。
  • Infrared Interferometer Spectrometer and Radiometer把光按波长分开,用来限制物质成分、气体与温度。
08

官方来源脉络

以下为本档案实际使用的纪录,并随内容保留访问日期。

  1. 01

    NASA Science · official-page

    Oberon

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-31
    打开官方来源
  2. 02

    NASA Jet Propulsion Laboratory, Solar System Dynamics · dataset

    Planetary Satellite Physical Parameters

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-31
    打开官方来源
  3. 03

    NASA Science Photojournal · image

    Oberon at Voyager Closest Approach

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-31
    打开官方来源
  4. 04

    NASA Science · official-page

    Voyager mission

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-31
    打开官方来源
  5. 05

    NASA Technical Reports Server · research-paper

    Uranus Satellites: Surface Properties

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-31
    打开官方来源
  6. 06

    NASA Jet Propulsion Laboratory · official-page

    New Study of Uranus' Large Moons Shows 4 May Hold Water

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-31
    打开官方来源
09

继续探索

图鉴是起点。沿着这些关系进入解释、实验与任务思考。