Jabarkan Komposisi dan struktur dalam dari Titania (satelit)

Titania adalah satelit alami terbesar planet Uranus sekaligus satelit alami terbesar kedelapan di Tata Surya. Dengan massa jenis sebesar 1,71 g/cm³, massa jenis satelit ini lebih besar daripada satelit Uranus pada umumnya, yang menandakan bahwa Titania terdiri dari komponen es air dan non-es padat yang kurang lebih sama banyak. Komponen non-es kemungkinan terbuat dari bebatuan dan bahan berkarbon yang termasuk senyawa organik berat. Bukti keberadaan es air diperkuat oleh pengamatan spektroskopi inframerah pada tahun 2001–2005 yang mengungkapkan keberadaan es air kristalin di permukaan satelit ini. Spektrum pita serapan es air pada sisi depan Titania (sisi yang berhadapan dengan arah revolusi mengelilingi Uranus atau leading hemisphere) sedikit lebih kuat daripada sisi belakangnya. Hal ini berkebalikan dengan pengamatan di Oberon yang justru menunjukkan bahwa sisi belakang satelit ini memiliki tanda es air yang lebih kuat. Penyebab hal ini masih belum diketahui, tetapi mungkin berhubungan dengan tubrukan partikel bermuatan dari magnetosfer Uranus yang ternyata lebih kuat pada sisi belakang (disebabkan oleh plasma yang turut berotasi di planet tersebut). Partikel energetik cenderung menggerogoti es air, mengurai metana yang terperangkap di dalam es menjadi klatrat hidrat, dan menggelapkan senyawa-senyawa organik lainnya, yang meninggalkan residu gelap serta kaya karbon.

Selain kandungan air, kandungan lain yang ditemukan di permukaan Titania oleh spektroskopi inframerah adalah karbon dioksida, yang terutama terkonsentrasi pada sisi belakang. Asal usul dari karbon dioksida tersebut tidaklah sepenuhnya jelas. Karbon dioksida tersebut mungkin dihasilkan dari bahan-bahan karbonat, organik yang terkena pengaruh radiasi ultraviolet matahari, atau partikel bermuatan berenergi tinggi dari magnetosfer Uranus. Proses yang terakhir dapat menjelaskan hal yang menyebabkan terjadinya kesenjangan dalam persebaran karbon dioksida tersebut karena sisi belakang satelit terkena pengaruh magnetosfer Uranus yang lebih kuat daripada sisi depannya. Sumber lainnya yang memungkinkan adalah pelepasan gas CO2 primordial yang terperangkap oleh es air di bagian dalam Uranus.

Titania kemungkinan dapat terdiferensiasi menjadi sebuah inti bebatuan yang dikelilingi oleh mantel yang terdiri dari es. Jika hal ini memang benar, jari-jari inti Titania yang sebesar 520 km adalah sekitar 66% dari jari-jarinya, dan massa Titania sekitar 58% dari massanya; proporsi ini ditentukan oleh komposisi satelit alami tersebut. Tekanan di pusat Titania tercatat sekitar 0,58 GPa (5,8 kbar). Kondisi terkini dari mantel yang terdiri dari es tersebut tidaklah jelas. Jika es tersebut mengandung cukup amonia atau bahan antibeku lain, Titania mungkin memiliki lapisan air di batas antara inti dan mantel. Ketebalan lapisan air tersebut, jika memang ada, dapat mencapai lebih dari 50 km dengan suhu sekitar 190 K. Namun, struktur dalam Titania sangat bergantung pada sejarah termalnya yang kurang diketahui.