Արիել (արբանյակ)

Արիել (), Ուրանի 27 արբանյակներից մեծությամբ չորրորդը։ Այն պտտվում է մոլորակի շուրջ Ուրանի ուղեծրին համարյա ուղղահայաց ուղեծրով՝ գտնվելով մոլորակի հասարակածային հարթության մեջ։ Արիելը հայտնաբերվել է Ուիլիամ Լասսելի կողմից 1851 թվականի հոկտեմբերին և անվանվել է երկու տարբեր գրական ստեղծագործություններում հանդես եկող կերպարների անունով։

Մինչև 2014 թվականն Արիելի մասին հիմնական տեղեկությունները հիմնված էին Ուրանի մոտով անցած միակ տիեզերական սարքից (Վոյաջեր-2-ի անցումը 1986 թվականին) ստացված տվյալների վրա։ Այս անցման ժամանակ հնարավոր է եղել լուսանկարել արբանյակի մակերևույթի մոտ 35%-ը։

Ուրանի հինգ մեծ գնդաձև արբանյակներից Արիելը երրորդն է և երկրորդն է մոլորակից հեռավորությամբ։ Արբանյակը հավանաբար կազմված է սառցի և ապարների հավասար մասերից։ Ինչպես և Ուրանի այլ արբանյակները, Արիելը հավանաբար ձևավորվել է ակկրեցիոն սկավառակից, որը շրջապատում էր մոլորակը նրա ձևավորման սկզբնական շրջանում, և ինչպես և այլ մեծ արբանյակները, այն հավանաբար դիֆերենցացված է, ունի ապարներից կազմված արտաքին կեղև, որը շրջապատում է սառցե մանտիան։ Արիելի մակերևույթը բարդ կազմություն ունի, այն կազմված է բազմաթիվ խառնարաններից, որոնք հատում են լեռնաշղթաներ, կիրճեր և դարավանդներ։ Մակերևույթը պարունակում է ավելի հին երկրաբանական ակտիվության նշաններ, քան մյուս Ուրանի արբանյակների մոտ է, որի ամենահավանական պատճառը մակընթացային տաքացումն է։

Հայտնաբերումը և անվանում 
Ուիլիամ Լասսելը, հայտնաբերելով արբանյակը 1851 թվականի հոկտեմբերի 24-ին, անվանել է այն երկնքի ոգու անունով, որը ներկայացված է Ալեքսանդր Փոփի «Խոպոպի առևանգումը» և Վիլյամ Շեքսպիրի «Փոթորիկ» պիեսներում։

Արիելը և նրանից մի փոքր մեծ Ուրանի արբանյակ Ումբրիելը հայտնաբերվել են Լասսելի կողմից միևնույն օրը։ Սակայն Ուիլիամ Հերշելը, ով 1787 թվականին հայտնաբերել էր Ուրանի ամենամեծ երկու արբանյակներ Տիտանիան և Օբերոնը, նշում էր, որ դիտարկել է ևս չորս արբանյակներ մոլորակի շուրջը, այս դիտարկումը, սակայն, այդպես էլ չի հաստատվել, և այժմ այն համարվում է շինծու։

Ուրանի բոլոր արբանյակներն անվանվել են Վիլյամ Շեքսպիրի ստեղծագործությունների և Ալեքսանդր Փոփի Խոպոպի առևանգումը պիեսի կերպարների անուններով։ 1852 թվականի դրությամբ Ուրանի բոլոր չորս հայտնի արբանյակների անվանումները առաջարկվել են Ջոն Հերշելի կողմից Լասսելի խնդրանքով։ Արիելն անվանվել է Խոպոպի առևանգումը պիեսում գործող սիլֆի, ինչպես նաև Վիլյամ Շեքսպիրի Փոթորիկ պիեսում Պրոսպերոյին ծառայող ոգու անունով։

Արբանյակը նշանակվում է նաև Uranus I պայմանական անվանումով։

Ուղեծիր 
Ուրանի հինգ խոշոր արբանյակների մեջ Արիելը պտտվում է մոլորակից հեռավորությամբ երկրորդ ուղեծրով, մոտավորապես 190,000 կմ հեռավորության վրա (հինգ մեծ արբանյակներն են՝ Միրանդա, Արիել, Ումբրիել, Տիտանիա և Օբերոն։)։ Արբանյակի ուղեծիրն ունի փոքր էքսցենտրիսիտետ և չափազանց փոքր թեքում Ուրանի հասարակածի նկատմամբ։ Արիելի ուղեծրային պարբերությունը կազմում է մոտ 2,5 Երկրային օր, որը համընկնում է նրա պտույտի պարբերության հետ։ Սա նշանակում է, որ արբանյակի միայն մի կողմն է մշտապես ուղղված դեպի մոլորակը, այս երևույթը հայտնի է որպես մակընթացային փական։ Արիելի ուղեծիրը ամբողջությամբ ընկնում է Ուրանի մագնիսոլորտի ներսում։ Արբանյակի հետին կիսագունդը (այն կիսագունդը, որն ընկած է ուղեծրով շարժման ուղղության հակառակ կողմում) ընկնում է մոլորակի պտույտի հետ պտտվող մագնիսոլորտի պլազմայի ազդեցության տակ։ Այս ռմբակոծությունը կարող է հանգեցնել արբանյակի հետին կիսագնդի մակերևույթի մգացմանը, ինչը դիտարկվում է բոլոր Ուրանի արբայնակների մոտ, բացի Օբերոնից։ Արիելը նույնպես որսում է մագնիսոլորտի լիցքավորված մասնիկներ, որի արդյունքում արբանյակի ուղեծրի շրջակայքում լիցքավորված մասնիկների պակաս է առաջանում, որը և գրանցել էր Վոյաջեր-2 ԱՄԿ-ն 1986 թվականին։

Արիելը, ինչպես և Ուրանը, պտտվում է Արեգակի շուրջ հորիզոնական վիճակում, այսինքն, ժամանակ առ ժամանակ ուղիղ դեպի Արեգակն են ուղղված նրա մեկ հյուսիսային, մեկ հարավային կիսագնդերը։ Սա նշանակում է, որ արբանյակը ունի արտակարգ երկար սեզոնային շրջաններ, Արիելի բևեռները գտնվում են մշտական գիշերվա կամ մշտական ցերեկվա վիճակում, որը փոխվում է Ուրանի ամեն տարին մեկ անգամ (42 Երկրային տարի), ընդ որում Արեգակը գտնվում է զենիթին մոտ ամեն արևադարձի ժամանակ։ Վոյաջեր-2 ԱՄԿ-ի անցման ժամանակը համընկնում էր հարավային կիսագնդի 1986 թվականի ամառային արևադարձի հետ, և այդ ժամանակ համարյա ամբողջ հյուսիսային կիսագունդը լուսավորված չէր։ Ամեն 42 տարին մեկ անգամ՝ Ուրանի գիշերահավասարի դեպքում, երբ նրա հասարակածային հարթությունը հատվում է Երկրինի հետ, Երկրից հնարավոր է դառնում դիտարկել Ուրանի արբանյակների փոխադարձ ծածկումներ։ Մի քանի այսպիսի երևույթներ դիտարկվել են 2007-2008 թվականներին, որոնցից մեկն էր Ումբրիելի կողմից Արիելի ծածկումը 2007 թվականի օգոստոսի 17-ին։

Ներկա պահին Արիելը չի ներգրավված որևիցե ուղեծրային ռեզոնանսի մեջ Ուրանի այլ արբանյակի հետ։ Նախկինում այն հավանաբար եղել է 5:3 ռեզոնանսի մեջ Միրանդայի հետ, որը դարձել է Միրանդայի ընդերքի տաքացուման պատճառներից մեկը (այնուամենայնիվ, տվյալ պարագայում Ումբրիելի Միրանդայի հետ 1:3 ռեզոնանսը մոտ երեք անգամ ավելի մեծ ազդեցություն կարող էր ունենալ)։ Արիելը, հնարավոր է, ունեցել է 4:1 ռեզոնանս Տիտանիայի հետ, որից այն հետագայում դուրս է ընկել։ Ուրանի արբանյակների համար միջին շարժման ռեզոնանսներից դուրս գալը ավելի հեշտ է, քան Յուպիտերի կամ Սատուրնի արբանյակների համար, սա պայմանավորված է Ուրանի ավելի փոքր սեղմվածությամբ։ Այս ռեզոնանսը, որը հավանաբար տեղի է ունեցել մոտ 3,8 միլիարդ տարի առաջ, հավանաբար մեծացրել է Արիելի ուղեծրային էքսցենտրիսիտետը՝ առաջացնելով մակընթացային շփում Ուրանի մակընթացային ուժերի ազդեցության տակ։ Սա կարող էր ավելացնել արբանյակի ներքին ջերմությունը ավելի քան 20 Կելվինով։

Կազմություն և ընդերքի կառուցվածք 
Արիելը մեծությամբ Ուրանի արբանյակներից չորրորդն է, և ըստ գնահատականների իր զանգվածով երրորդն է (այժմ դիտարկման սխալանքների պատճառով հնարավոր չէ ճշգրիտ գնահատել Արիելի և Ումբրիելի զանգվածները)։ Արբանյակի խտությունը կազմում է 1,66 գ/սմ3, ինչը ցույց է տալիս, որ նրա կազմության մեջ սառույցը և խիտ ոչ-սառցային նյութերը մոտավորապես հավասար մասեր են կազմում։ Այս ոչ-սառցային նյութերը կարող են ներկայացված լինել ապարներով և ածխածնային միացություններով, ներառյալ օրգանական միացությունները, որոնց անվանում են թոլիններ։ Ջրային սառույցի առկայությունը Արիելի վրա հաստատվել է ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիկ դիտարկումներով, որոնց արդյունքում արբանյակի մակերևույթին հայտնաբերվել է կրիստալին։ Ջրային սառույցի կլանման երիզներն Արիելի առջևի կիսագնդում ավելի հզոր են, քան հետինում։ Այս ասիմետրիկության պատճառն առայժմ անհայտ է, սակայն այն կարող է կապված լինել Ուրանի մագնիսոլորտի լիցքավորված մասնիկների կողմից ռմբակոծության հետ, որը ավելի ուժեղ է հետին կիսագնդում (պլազմայի պտտման պատճառով)։ Լիցքավորված մասնիկները, հարվածում են սառույցին և ցնդեցնում այն, ինչի արդյունքում սառույցում որպես գազային հիդրատներ փակված մեթանը ցնդում է՝ ավելի մուգ ածխածնով հարուստ մնացորդները թողնելով մակերևույթին։

Ջրից բացի միակ մյուս միացությունը, որի առկայությունը Արիելի մակերևույթի վրա հաստատվել է ինֆրակարմիր սպեկտրոգրաֆիայի միջոցով, ածխածնի երկօքսիդն է (CO2), որը հիմնականում տեղաբաշխված է արբանյակի հետին կիսագնդում։ Արիելի մոտ գրանցվել է CO2 միացության ամենամեծ պարունակությունը Ուրանի բոլոր արբանյակների միջև, և մոլորակի առաջին արբանյակն էր, որի վրա հայտնաբերվել է այս միացությունը։ Ածխածնի երկօքսիդի ծագումը արբանյակի վրա ամբողջությամբ պարզ չէ։ Այն կարող էր առաջանալ տեղում կարբոնատներից կամ այլ օրգանական միացություններից, մագնիսոլորտի լիցքավորված մասնիկների ռմբակոծության ազդեցության տակ, կամ արեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության հետևանքով։ Այս վարկածը կարող է բացատրել այս նյութի ոչ սիմետրիկ բաշխումը արբանյակի մակերևույթին, քանի որ հետին կիսագունդը ենթարկվում է ավելի ինտենսիվ ռմբակոծության մագնիսոլորտի մասնիկների կողմից, քան առջևինը։ Ածխածնի երկօքսիդի մեկ այլ հնարավոր աղբյուր կարող են լինել նաև նախկինում Արիելի ջրային սառույցի մեջ պարփակված CO2 գազի արտանետումները։ Ընդերքից CO2 արտանետումը կարող է կապված լինել նախկինում արբանյակի երկրաբանական ակտիվության հետ։

Ընդունելով ի գիտություն արբանյակի չափերը, ապար/սառույց հարաբերությունը և այնտեղ աղերի և ամոնիակի հնարավոր գոյությունը՝ ենթադրվում է, որ Արիելի ընդերքը հավանաբար բաժանված է ապարներից կազմված միջուկից, որը շրջապատված է սառցե մանտիայով։ Եթե այս ենթադրությունը ճիշտ է, ապա միջուկի շառավիղը (372 կմ) կազմում է արբանյակի շառավղի 64%, իսկ զանգվածը արբանյակի ամբողջ զանգվածի մոտ 56%-ը. այս ցուցանիշները հաշվարկվել են արբանյակի կազմության հիման վրա։ Ճնշումը Արիելի միջուկի կենտրոնում կազմում է մոտ 0,3 ԳՊա (3 կբար)։ Սառցե մանտիայի կազմությունը դեռևս անհայտ է, սակայն անդրմակերևութային օվկիանոսի առկայությունը համարվում է անհավանական։

Մակերևույթ

Ալբեդոն և գույն 
Արիելը Ուրանի արբանյակներից ամենապայծառն է։ Նրա մակերևույթն ունի հակադրության ալիքի էֆեկտ. անդրադարձումը նվազում է 53%-ից 0° դիտարկման ժամանակ (երկրաչափական ալբեդո) մինչև 35% մոտ 1° շեղման դեպքում։ Արիելի Բոնդի ալբեդոն մոտ 23% է, ամենամեծ արժեքը Ուրանի արբանյակների միջև։ Արբանյակի մակերևույթը ընդհանուր առմամբ չեզոք գույն ունի։ Հնարավոր է, որ կա ասիմետրիա առջևի և հետին կիսագնդերի միջև, վերջինս մոտ 2%-ով ավելի կարմիր է, քան առաջնայինը (գույնը բացահայտվել է Վոյաջերի ֆիլտրերից ստացված կանաչ (0,52 - 0,59 μմ) և մանուշակագույն (0,38 - 0,45 μմ) ֆիլտրների համադրությունից)։ Արիելի մակերևույթը հիմնականում ցույց չի տալիս որևէ կապ ալբեդոյի և երկրաբանության հետ մի կողմից և գույնի հետ մյուս կողմից։ Օրինակ, կիրճերը ունեն նույն գույնը, ինչ խառնարաններով ծածկված մակերևույթը։ Սակայն պայծառ հարվածային նստվածքները որոշ երիտասարդ խառնարանների մոտ մի փոքր ավելի կապույտ գույն ունեն։ Մակերևույթի վրա կան նաև մի քանի կապույտ կետեր, որոնք չեն պատկանում հայտնի մակերևույթի առանձնահատկություններին։

Մակերևույթի առանձնահատկություններ 

Արիելի դիտարկված մակերևույթը կարող է բաժանվել երեք տիպի շրջանների՝ խառնարանացված լանդշաֆտ, կտրտված լանդշաֆտ և հարթավայրեր։ Մակերևույթի հիմնական առանձնահատկություններն են հարվածային խառնարանները, կիրճերը, զառիթափները, լեռնաշղթաները և իջվածքները։

Խառնարանացված լանդշաֆտը, որ ծածկված է բազմաթիվ հարվածային խառնարաններով, գտնվում է Արիելի հարավային բևեռի շրջակայքում։ Այն արբանյակի ամենահին և երկրաբանորեն տեսանելի մասն է։ Այս տարածքը ծածկված է էսկարպների, կիրճերի (գրաբեններ) ցանցով և նեղ լեռնաշղթաներով, որոնք հիմնականում տարածված են Արիելի միջին հարավային լայնություններում։ Կիրճերը, որոնց անվանում են չասմաներ, հավանաբար իրենցից ներկայացնում են գրաբեններ, որոնք առաջացել են ձգման տեկտոնիկայի արդյունքում, ինչը արդյունք է արբանյակի ընդերքում մեծ մասշտաբի լարումների, որոնք էլ իրենց հերթին կարող էին առաջանալ ջրի (կամ հեղուկ ամոնիակի) սառույց դառնալու հետևանքով։ Այս կիրճերը ունեն մոտ 15 - 50 կմ լայնություն և ուղղված են հիմնականում արևելյան կամ հյուսիսարևելյան ուղղությամբ։ Շատ կիրճերի հատակները մի փոքր ուռուցիկ են և բարձրանում են մոտ 1 - 2 կմ։ Երբեմն հատակները առանձնացվում են կիրճերի պատերից ակոսներով, որոնք ունեն մինչև 1 կմ լայնություն։ Ամենամեծ գրաբեններն իրենց պատերի երկայնքով ունեն ակոսներ, որոնք սահամնագծում են ուռուցիկ հատակը, որ անվանում են հովիտ։ Ամենաերկար կիրճն Կաչինա չասման է, որն ունի ավելին քան 620 կմ երկարություն (այս չասման շարունակվում է Արիելի այն մասերում, որոնք Վոյաջեր 2 կայանը չի լուսանկարել)։

Մակերևութի երկրորդ հիմնական տեսակը կտրտված լանդշաֆտն է, որը պարունակում է հարյուրավոր կիլոմետր ձգվող լեռնաշղթաներ և ակոսներ։ Այն շրջապատում է խառնարանացված լանդշաֆտը և ունի բազմանկյունների ձև։ Ամեն ակոսի մեջ, որոնք կարող են ունենալ 25-ից 70 կմ լայնություն, կան առանձին լեռնաշղթաներ և իջվածքներ որոնք ունեն մինչև 200 կմ երկարություն և իրարից առանձնացված են 10 - 35 կմ-ով։ Կտրտված լանդշաֆտի ակոսները հաճախ կազմում են կիրճերի շարունակություն։ Այստեղից կարելի է ենթադրել, որ դրանք կարող են լինել գրաբենների դեֆորմացված եզրային մասերը, որոնք ձևափոխվել են տարբեր երևույթների ազդեցության տակ։

Արիելի մակերևույթի վրա դիտարկված ամենաերիտասարդ ձևը հարթավայրերն են. դրանք համեմատաբար ցածրադիր հարթ տարածքներ են, որոնք ամենայն հավանականությամբ ձևավորվել են երկար ժամանակի ընթացքում՝ դատելով նրանց խառնարանացման աստիճանից։ Հարթավայրերը գտնվել են կիրճերի հատակներում, ինչպես նաև խառնարանացված լանդշաֆտի կենտրոնում գտնվող մի քանի անսովոր իջվածքներում։ Վերջիններս խառնարանացված տարածքներից առանձնացված են կտրուկ սահմաններով, որոնք որոշ դեպքերում ունեն կտրտված եզրեր։ Հարթավայրերի առաջացման ամենահավանական պատճառներն են հրաբխային երևույթները. սրա մասին է խոսում նրանց երկրաչափությունը, որը նման է երկրային վանահաձև հրաբուխներին։ Նրանց ճիշտ երկրաչափական ձևը խոսում է նաև այն մասին, որ արտանետված նյութը չափազանց մածուցիկ է եղել, հավանաբար գերսառը ջուր-ամոնիակ լուծույթ, նաև հնարավոր է պինդ սառույցի հրաբխայնություն։ Հնարավոր կրիոլավայի հոսքերի հաստությունը գնահատվում է մոտ 1 - 3 կմ։ Կիրճերը, հետևաբար, պետք է ձևավորված լինեին Արիելի կեղևի էնդոգենիկ ձևավորման ժամանակ։

Արիելը, ըստ հետազոտությունների, ծածկված է խառնարաններով հավասարաչափորեն, ի տարբերություն Ուրանի այլ արբանյակներին, մակերևույթի վրա մեծ խառնարանների սակավությունը (Մակերևույթի վրա 30 կմ և ավելի մեծ խառնարանների խտությունը կազմում է 20-70 միլիոն կմ2 վրա, մինչդեռ Օբերոնի կամ Ուբրիելի վրա այս ցուցանիշը մոտ 1800 է) խոսում է այն մասին, որ մակերևույթը ձևավորվել է ոչ Արեգակնային համակարգի ձևավորման ժամանակներում, ինչը նշանակում է, որ Արիելի մակերևույթը ամբողջությամբ փոփոխվել է իր պատմության ինչ-որ պահին։ Անցյալում Արիելի երկրաբանական ակտիվությունը հավանաբար կապված է եղել մակընթացային տաքացման հետ այն ժամանակ, երբ արբանյակի ուղեծիրը ավելի էքսցենտրիկ էր, քան այժմ։ Արիելի վրա դիտարկված ամենամեծ խառնարանն է Յանգուրը, որի անկյունագիծն ունի ընդամենը 78 կմ երկարություն, և որը կրում է լուրջ դեֆորմացման հետքեր։ Արիելի բոլոր մեծ խառնարանները ունեն հարթ հատակներ և կենտրոնական պիկեր, նրանցից որոշներն էլ շրջապատված են ավելի բաց գույն ունեցող արտանետված բեկորներով։ Խառնարաններից շատերը բազմանկյուն ձև ունեն, ինչը վկայում է, որ նրանց ձևավորումը անցել է նախկինում գոյություն ունեցող առանձնահատկությունների ֆոնին։ Խառնարանացված հարթավայրերում կան մի քանի մեծ (մոտ 100 կմ տրամագծով) ավելի պայծառ հետքեր, որոնք կարող են լինել հարվածային խառնարանների մնացորդներ։ Եթե սա ճշմարիտ է, ապա նրանք կարող են նման լինել Յուպիտերի արբանյակ Գանիմեդի վրա հայտնաբերված պալիմպսեստներին։ Կարծիք կա, որ 245 կմ տրամագծով հսկայական շրջանաձև իջվածքը, որը գտնվում է 10°S 30°E կոորդինատներում, հարվածային խառնարանի մնացորդ է։

Ծագումը և էվոլյուցիան 
Համարվում է, որ Արիելը առաջացել է Ուրանի շուրջ գոյություն ունեցած ակկրեցիոն սկավառակից կամ ենթամիգամածությունից։ Գազի և փոշու այս սկավառակը կա՛մ գոյություն է ունեցել մոլորակի կազմավորումից հետո որոշ ժամանակվա ընթացքում, կա՛մ ստեղծվել է մոլորակի հետ ինչ-որ մարմնի հսկայական բախման հետևանքով, որն էլ հենց Ուրանին տվել է նրա մեծ առանցքի թեքումը։ Այս սկավառակի ճշգրիտ կազմությունը հայտնի չէ, սակայն Արիելի և Ուրանի մյուս արբանյակների համեմատաբար մեծ խտությունը, որ ավելին է, քան Սատուրնի արբանյակներինը, խոսում է այն մասին, որ այն ամենայն հավանականությամբ պարունակում էր քիչ քանակով ջուր (օրինակ, Սատուրնի արբանյակ Թետիսն ունի 0.97 գ/սմ3 խտություն, ինչը նշանակում է, որ այն ավելին քան 90%-ով կազմված է ջրից)։ Այս սկավառակում կարող էին պարունակվել զգալի քանակներով ածխածին և ազոտ, ածխածնի մոնօքսիդի և N2 տեսքով (ոչ որպես մեթան և ամոնիակ)։ Այսպիսի ենթամիգամածության մեջ ձևավորված արբանյակները կպարունակեին ավելի քիչ քանակով ջրային սառույց (CO և N2 խառնուրդներով, որպես կլատրատներ) և ավելի շատ քանակով քարեր, ինչով կբացատրվի մեծ խտությունը։

Ակկրեցիոն գործընթացները հավանաբար շարունակվել են մի քանի հազար տարիներ՝ մինչև արբանյակի ամբողջական ձևավորումը։ Համաձայն ստեղծված մոդելների՝ ակկրեցիոն գործընթացների ժամանակ տեղի ունեցած բախումները տաքացրել են Արիելի արտաքին շերտը՝ հասցնելով ջերմաստիճանը մինչև մոտ 195 Կ 31 կմ խորության վրա։ Ձևավորման ավարատից հետո անդրկեղևյան մասերը սառել են, մինչդեռ Արիելի ընդերքը տաքացել է ապարներում գտնվող ռադիոակտիվ էլեմենտների տրոհման պատճառով։ Մակերևույթին մոտ շերտերը սեղմվում էին, մինչդեռ ընդերքը ընդարձակվում էր։ Սա ստեղծեց մեխանիկական լարվածություն արբանյակի կեղևում, որը կարող էր հասնել 30 ՄՊա, որի արդյունքում էլ առաջացել են ճեղքերը։ Այսօր արբանյակի վրա դիտարկվող ակոսները և կիրճերը կարող էին լինել այս գործընթացների հետևանքները, որոնք շարունակվում էին մոտ 200 միլիոն տարի։

Սկզբնական ակկրեցիոն տաքացումը ռադիոակտիվ էլեմենտների տրոհման հետ մեկտեղ, ինչպես նաև հավանաբար մակընթացային տաքացումը կարող էր հանգեցնել արբանյակում առկա սառույցների հալմանը, եթե այս սառույցներում ներկա էին չսառչող հեղուկներ, ինչպիսին են ամոնիակը կամ աղեր։ Այս հալումը կարող էր հանգեցնել ջրի և ապարների բաժանման և առաջացնել ապարներից կազմված միջուկ, որը շրջապատված է սառցե մանտիայով։ Այստեղ կարող է գոյություն ունենալ նաև հեղուկ ջրի շերտ (օվկիանոս), որը հարուստ է լուծված ամոնիակով և գտնվում է միջուկի և մանտիայի միջև։ Այս հեղուկի էվտեկտիկ ջերմաստիճանը կարող է լինել 176 Կ։ Սակայն հավանական է, որ օվկիանոսը սառել է բավական երկար ժամանակ առաջ։ Ջրի սառչումը հավանաբար հանգեցրել է ընդերքի ևս մեկ ընդլայնման, որը և մակերևույթին առաջացրել է նոր կիրճեր և մյուս կողմից հարթեցրել է ավելի հին մակերևույթը։ Հեղուկներն օվկիանոսից կարող էին դուրս ժայթքել արբանյակի մակերևույթ՝ լցնելով կիրճերի հատակները, այսպես կոչված կրիոհրոբխային գործընթացների հետևանքով։

Սատուրնի արբանյակ Դիոնայի (որը ունի Արիելի չափերը, խտությունը և մակերևույթի ջերմաստիճանը) ջերմային մոդելավորումը ցույց է տալիս, որ պինդ ապարների կոնվեկցիան Արիելի մոտ կարող էր տևել միլիարդավոր տարիներ, և որ նրա կեղևին մոտ արբանյակի ձևավորումից հետո հարյուրավոր միլիոն տարիների ընթացքում կարող էր լինել ավելին քան 173 Կ (ամոնիակի հալման ջերմաստիճան) ջերմաստիճան, իսկ միջուկին մոտ, միլիարդավոր տարիների ընթացքում։

Դիտարկումները և հետազոտություններ 

Արիելի տեսանելի մեծությունը 14,4 է, որը նույնն է, ինչ Պլուտոնինն է պերիհելիում։ Այնուամենայնիվ, եթե Պլուտոնը հնարավոր է դիտարկել 30 սմ բացվածքով աստղադիտակով, Արիելն Ուրանի փայլին մոտ գտնվելու պատճառով հաճախ անտեսանելի է նաև 40 սմ բացվածքով աստղադիտակներից։

Արիելի՝ մոտիկից կատարված միակ լուսանկարներն ստացվել են Վոյաջեր-2 ավտոմատ միջմոլորակայնի կայանից, որը լուսանկարել է արբանյակն Ուրանի մոտով անցման ժամանակ՝ 1986 թվականի հունվարին։ Վոյաջեր-2 կայանի ամենամոտ անցումը Արիելի մոտով եղել է 127000 կմ հեռավորության վրա, ինչը զգալիորեն ավելի քիչ է, քան Ուրանի այլ արբանյակների դեպքում, բացի Միրանդայից։ Արիելի լավագույն լուսանկարների ճշտությունը կազմում է մոտ 2 կմ։ Լուսանկարները ներառում են մակերևույթի մոտ 40%, սակայն միայն 35%-ն է լուսանկարվել երկրաբանական քարտեզագրման և խառնարանների հաշվարկման համար բավարար որակով։ ԱՄԿ-ի անցման ժամանակ Արիելի հարավային կիսագունդը, ինչպես և բոլոր մյուս արբանյակներինը, ուղղված էր դեպի Արեգակը, և հետևաբար հյուսիսային (մութ) կիսագունդը հնարավոր չի եղել հետազոտել։ Այլ տիեզերական սարք դեռևս չի այցելել Ուրանի համակարգ, և այս պահին ոչ մի այլ առաքելություն չի նախատեսվում։ Կասինի-Հյուգենս ԱՄԿ-ի ուղարկումը դեպի Ուրան գնահատվել է նրա առաքելության երկարացման փուլերի նախագծման ժամանակ։ Այն կհասներ Ուրանի համակարգ մոտ քսան տարի Սատուրնի համակարգից հեռանալուց հետո։

Անցումներ 
2006 թվականի հուլիսի 26-ին Հաբլ տիեզերական աստղադիտակը լուսանկարել է Արիելի անցումը Ուրանի վրայով, որի ընթացքում արբանյակի շողքը ընկնում էր մոլորակի վրա և լավ երևում էր ամպերի ֆոնին։ Այսպիսի երևույթները հազվագյուտ են և առաջանում են միայն մոլորակի գիշերահավասարների ժամանակ, քանի որ արբանյակի ուղեծրային հարթությունն Ուրանի Արեգակի շուրջ ուղեծրային հարթության նկատմամբ թեքված է 98°-ով։ Մեկ այլ անցում գրանցվել է 2008 թվականին Եվրոպական հարավային աստղադիտարանի կողմից։

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 

 Արիելի մասին տեղեկություններ  ՆԱՍԱ-ի Արեգակնային համակարգի հետազոտությունների կայքում
 Արիելի քարտեզը պատրաստված Վոյաջերի լուսանկարների հիման վրա 
 Արիելի էջը (ներառված նշանակումներով քարտեզներ), Արեգակնային համակարգի տեսարաններ կայքում
 Արիելի ՆԱՍԱ-ի կողմից բաց հասանելիության թողարկված լուսանկարների արխիվ
 Արիելի և այլ արեգակնային համակարգի արբանյակների վրայով թռիչքի Պոլ Շենկի կողմից պատրաստված 3D պատկերները
 Արիելի անվանումաբանությունը ՄՆԵԾ մոլորակային անավումաբանության կայքից
 Թեդ Ստրիկ. Ուրանի արբանյակների մութ կողմերի բացահայտումը

Ուրանի արբանյակներ
1851 թվականին հայտնաբերված աստղագիտական մարմիններ