Oberon (satelit)

Penemuan dan penamaan

Oberon ditemukan oleh William Herschel pada 11 Januari 1787; pada hari yang sama ia menemukan satelit terbesar Uranus, yaitu Titania. Ia lalu melaporkan penemuan empat satelit lagi, meskipun satelit tersebut ternyata tidak ada. Selama hampir lima puluh tahun setelah penemuannya, Titania dan Oberon tidak diamati oleh alat lain selain milik William Herschel, meskipun satelit ini dapat dilihat dari Bumi dengan teleskop amatir hari ini.
Semua satelit Uranus dinamai dari tokoh yang dibuat oleh William Shakespeare atau Alexander Pope. Nama Oberon berasal dari Oberon, raja peri dalam kisah A Midsummer Night's Dream. Nama semua empat satelit Uranus diusulkan oleh putra Herschel, John, pada tahun 1852 atas permintaan William Lassell, yang telah menemukan dua satelit lain, Ariel dan Umbriel, pada tahun sebelumnya. Bentuk adjektif Oberon dalam bahasa Inggris adalah Oberonian /ˌɒbəˈroʊniən/.
Oberon awalnya disebut sebagai "satelit kedua Uranus", dan pada tahun 1848 diberi sebutan Uranus II oleh William Lassell, walaupun kadang-kadang ia juga menggunakan penomoran William Herschel (dalam penomoran tersebut Titania dan Oberon diberi angka II dan IV). Pada tahun 1851, Lassell menomori empat satelit yang diketahui pada masa itu berdasarkan jarak dari Uranus, dan semenjak itu Oberon disebut Uranus IV.

Orbit

Oberon mengorbit Uranus dari jarak sekitar 584.000 km, menjadikannya yang terjauh di antara lima satelit utama Uranus. Orbit Oberon sedikit eksentrik dan terinklinasi terhadap khatulistiwa Uranus. Periode orbitnya sekitar 13,5 hari, yang sama dengan periode rotasinya. Dalam kata lain, Oberon memiliki orbit sinkron serta terkunci pasang surut (tidal locking, salah satu sisi satelit selalu menghadap Uranus). Sebagian dari orbit Oberon berada di luar magnetosfer Uranus. Akibatnya, permukaannya secara langsung terpapar angin matahari. Hal ini penting karena sisi belakang (sisi yang berlawanan dengan arah revolusi mengelilingi Uranus atau trailing hemisphere) satelit yang mengorbit di dalam magnetosfer terpapar plasma magnetosfer, yang turut berotasi dengan planet. Paparan ini mungkin mengakibatkan penggelapan sisi belakang, yang dapat diamati di semua satelit Uranus kecuali Oberon.
Karena Uranus mengorbit Matahari di sisinya, dan orbit satelitnya berada di bidang khatulistiwa planet, satelit-satelit tersebut mengalami siklus musim yang ekstrem. Baik kutub utara maupun selatan Oberon diselimuti kegelapan selama 42 tahun, dan 42 tahun kemudian terus terpapar sinar matahari, dengan matahari terbit di dekat zenit di atas salah satu kutub setiap terjadinya titik balik matahari. Penerbangan lintas yang dilakukan Voyager 2 terhadap Oberon berbarengan dengan titik balik musim panas belahan selatan pada tahun 1986, ketika hampir seluruh belahan utara diselimuti kegelapan. Setiap 42 tahun, ketika Uranus mengalami ekuinoks dan bidang khatulistiwanya menyilang dengan Bumi, okultasi satelit-satelit Uranus mungkin terjadi. Peristiwa semacam itu, yang berlangsung selama enam menit, berhasil diamati pada 4 Mei 2007, ketika Oberon mengokultasi Umbriel.

Komposisi dan struktur dalam

Oberon adalah satelit Uranus terbesar kedua setelah Titania, dan satelit terbesar kesembilan di Tata Surya. Kepadatannya tercatat sebesar 1,63 g/cm³, yang lebih besar dari kepadatan satelit Saturnus pada umumnya, yang menunjukkan bahwa Oberon terdiri dari komponen es dan non-es yang setimbang. Komponen non-es dapat terdiri dari materi berbatu dan karbon yang meliputi senyawa organik. Keberadaan es air didukung oleh pengamatan spektroskopik, yang menunjukkan keberadaan es air kristalin di permukaan Oberon. Pita serapan es air lebih kuat pada sisi belakang Oberon daripada di sisi depan (sisi yang berhadapan dengan arah revolusi mengelilingi Uranus atau leading hemisphere). Hal ini berlawanan dengan apa yang diamati di satelit-satelit Uranus lain, yang sisi depannya memiliki tanda es air yang lebih kuat. Penyebab hal ini masih belum diketahui, namun mungkin terkait dengan pembentukan tanah melalui tubrukan di permukaan yang lebih kuat di sisi depan. Tubrukan meteorit cenderung mengeluarkan es dari permukaan, sehingga menyisakan bahan non-es gelap. Bahan gelap tersebut mungkin terbentuk melalui pemrosesan radiatif metana klatrat atau penggelapan radiatif senyawa organik lain.
Oberon mungkin terdiferensiasi menjadi inti berbatu yang dikelilingi oleh mantel ber-es. Jika hal ini terjadi, maka jari-jari inti Oberon (480 km) sebesar 63% jari-jari Oberon, dan massanya sekitar 54% massa Oberon-proporsi ini ditentukan melalui komposisi Oberon. Tekanan di pusat Oberon tercatat sekitar 0,5 GPa (5 kbar). Keadaan mantel ber-es saat ini masih belum jelas. Bila es mengandung cukup amonia atau antibeku lainnya, Oberon mungkin memiliki samudra cair di antara inti dan mantel. Ketebalan samudra ini (bila ada) dapat mencapai 40 km dan suhunya sekitar 180 K. Namun, struktur dalam Oberon bergantung kepada sejarah termalnya, yang saat ini belum banyak diketahui.

Asal usul dan evolusi

Oberon diduga terbentuk dari piringan akresi atau subnebula: piringan gas dan debu yang ada di sekitar Uranus beberapa saat setelah pembentukannya atau terbentuk dari tubrukan raksasa yang kemungkinan besar membuat Uranus mengalami kemiringan sumbu. Komposisi pasti subnebula tersebut masih belum diketahui; namun, kepadatan Oberon dan satelit Uranus lain yang relatif tinggi bila dibandingkan dengan satelit-satelit Saturnus menunjukkan kurangnya kandungan air. Kandungan karbon dan nitrogen mungkin ada dalam bentuk karbon monoksida dan N₂ daripada metana dan amonia. Satelit yang terbentuk dalam subnebula tersebut akan mengandung lebih sedikit es air (dengan CO dan N₂ terperangkap sebagai klarat) dan lebih banyak bebatuan, sehingga menjelaskan mengapa satelit-satelit Uranus memiliki kepadatan yang besar.
Akresi Oberon mungkin berlangsung selama beberapa ribu tahun. Tubrukan yang menyertai akresi menyebabkan pemanasan lapisan luar Oberon. Di kedalaman sekitar 60 km suhu maksimal dapat mencapai 230 K. Setelah berakhirnya pembentukan, lapisan bawah permukaan mendingin, sementara bagian dalam Oberon memanas akibat peluruhan unsur radioaktif di bebatuannya. Lapisan dekat permukaan yang sedang mendingin berkontraksi, sementara bagian dalam meluas. Hal ini mengakibatkan tekanan perluasan yang kuat di kerak Oberon yang menyebabkan keretakan. Rangkaian lembah yang ada saat ini mungkin diakibatkan oleh proses ini, yang berlangsung selama sekitar 200 juta tahun, sehingga menunjukkan bahwa aktivitas endogenik yang disebabkan oleh hal tersebut sudah berakhir miliaran tahun lalu.
Pemanasan akresional awal bersamaan dengan peluruhan radioaktif yang berlanjut mungkin mampu mencairkan es bila terdapat unsur antibeku seperti amonia (dalam bentuk amonia hidrat) atau garam. Pencairan lebih lanjut dapat mengakibatkan pemisahan es dari bebatuan dan pembentukan inti berbatu yang dikelilingi oleh mantel ber-es. Lapisan samudra cair yang kaya akan amonia yang larut mungkin terbentuk di antara inti dan mantel. Suhu eutektik campuran ini adalah 176 K. Bila suhu turun di bawah angka ini, samudra seharusnya saat ini telah beku. Pembekuan air akan menyebabkan perluasan bagian dalam, yang mungkin juga menyebabkan pembentukan graben yang seperti lembah. Hanya saja, pengetahuan tentang evolusi Oberon masih terbatas.

Penjelajahan

Sejauh ini, satu-satunya citra dekat Oberon diabadikan oleh wahana Voyager 2, yang mengabadikan satelit tersebut selama terbang lintas di Uranus pada Januari 1986. Jarak terdekat Voyager 2 dari Oberon adalah 470.600 km. Citra terbaik Oberon memiliki resolusi 6 km. Citra tersebut meliputi sekitar 40% permukaan, namun hanya 25% permukaan yang dicitrakan dengan resolusi yang memungkinkan pemetaan geologis. Pada saat terbang lintas, belahan selatan Oberon sedang menghadap Matahari, sehingga belahan utara yang gelap tak dapat dipelajari. Belum ada wahana lain yang pernah mengunjungi sistem Uranus, dan sejauh ini belum ada misi ke Uranus yang direncanakan.