天体档案 · TITANIA
天卫三
拥有断裂冰壳的天王星最大卫星
天王星最大的卫星，巨型断层谷显示冰壳曾被拉伸并破裂。
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直接观测官方多滤镜彩色合成图。表面细节分辨率约为 9 公里，可见半球也不完整。
NASA/JPL ↗这是什么天体
天卫三的长形沟槽，是外壳被拉开时形成的裂谷。部分朝向太阳的谷壁可能覆盖霜，但影像无法显示深层内部。
它为何成为现在的样子
旅行者 2 号直接看见撞击痕迹与构造谷地。2023 年热模型让天卫三成为较有力的残留咸水海洋候选者之一，但仍没有直接探测。
它位于哪里
五颗天王星主要卫星中的第四颗，运行在天卫二之外、天卫四之内。
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天卫三是图鉴已收录的 5 颗天王星卫星中，由近至远第 4 颗，平均中心距离约 436,298 公里。
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二，外侧相邻档案是天卫四。
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
- 788.9千米计算测量平均半径约为地球月球的 0.454 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: ± 1.8 千米
JPL tabulated uncertainty for the adopted mean radius.
- 质量全球平均
- 3.399607E21千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
- 1.6530克/立方厘米计算测量密度高于天卫一与天卫二，并在不确定范围内接近天卫四，符合内部有相当岩石比例的解释。
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: ± 0.032 克/立方厘米
JPL tabulated uncertainty for the adopted mean density.
- 参考重力表面
- 0.36458米/秒²计算测量表面重力约为地球的 3.72%。
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科学模型显示值是受阳面的卫星系统参考，漫长季节性黑暗会冷得多。
单一参考值无法代表天卫三的受阳地形、深层阴影与持续数十年的季节。
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
- 436,298千米计算测量这里量的是天卫三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
- 8.705869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
- 8.705869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.
大气、表面与内部
大气
天卫三没有持久大气。明亮沉积被解释为表面霜，不是云层。
表面与内部
天卫三可能在断裂外壳下含有大量岩石与富水层。今天仍存在的海洋获得模型支持，但没有被观测到。
- 1模型中的富岩内部
密度与热演化指向相当比例的岩石，并混有富水物质。
科学模型 - 2可能残留的咸水海洋
热模型容许外壳下存在咸水液层，但没有仪器直接测量过它。
科学模型 - 3断裂的富冰外壳
旅行者影像直接显示撞击坑、长形断层谷与可能的霜沉积。
直接观测
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。
- 01直接观测
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。
- 02计算测量
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。
- 03直接观测
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。
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。
相关任务与仪器
- 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。
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。
- 01
- 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
- 03
NASA Science Photojournal · image
Titania High-Resolution Color Composite
- 来源更新
- 来源未公布更新日期
- 访问检查
- 2026-07-31
- 04
- 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
- 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
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。