Միրանդա (արբանյակ)

Միրանդա (Ուրան V), Ուրանի հինգ մեծ արբանյակներից մոլորակին ամենամոտ ու ամենափոքր արբանյակն է։ Հայտնաբերվել է Ջերարդ Կոյպերի կողմից 1948 թվականի փետրվարի 16-ին, ՄակԴոնալդի աստղադիտարանում։ Անվանվել է Վիլյամ Շեքսպիրի Փոթորիկ պիեսի հերոսուհու անունով, արբանյակի այլընտրանքային անվանումն է Ուրան V:

Մինչ այժմ Միրանդայի միակ լուսանկարները ստացվել են Վոյաջեր-2 կայանի միջոցով, նրա Ուրանի մոտով անցման ընթացքում 1986 թվականի հունվարին։ Անցման ժամանակ արբանյակի միայն հարավային կիսագունդն էր ուղղված դեպի Արեգակը, և հետևաբար հնարավոր է եղել լուսանկարել միայն արբանյակի այս մասը։ Քանի որ միջմոլորակային կայանը իր անցման ժամանակ ամենամոտը անցել է Միրանդային, այս արբանյակը առավել մանրամասն է լուսանկարված։

Միրանդայի պտույտի առանցքը, ինչպես և բոլոր Ուրանի խոշոր արբանյակների մոտ, ընկած է մոլորակի պտույտի հարթությանը շատ մոտ, ինչը հանգեցնում է շատ յուրօրինակ սեզոնային ցիկլերի։ Ամենայն հավանականությամբ Միրանդան ձևավորվել է ակկրեցիոն սկավառակից (կամ միգամածությունից), որը կամ գտնվում էր Ուրանի շուրջ նրա առաջացումից սկսած որոշ ժամանակվա ընթացքում, կամ էլ առաջացել էր մոլորակի այլ մարմնի հետ հզորագույն բախման արդյունքում, ինչը ըստ որոշ կարծիքների էլ եղել է մոլորակի պտույտի առանցքի մեծ թեքման պատճառը (97,86°)։ Մինչդեռ Միրանդայի ուղեծրի թեքումը մոլորակի հասարակածի նկատմամբ ամենամեծն է բոլոր մեծ արբանյակների միջև 4,338°:

Արբանյակի մակերևույթը հավանաբար կազմված է ջրային սառույցից, սիլիկատների, կարբոնատների և ամոնիակի խառնուրդներով։ Տարօրինակ է այն փաստը, որ այս փոքր արբանյակը ունի մակերևույթի ռելիեֆի այսպիսի մեծ բազմազանություն (սովորաբար այս չափի մարմինների մակերևույթը ավելի միատար է ներքին ակտիվության պակասի պատճառով)։ Միրանդայի մակերևույթին կան ընդարձակ բլրոտ հարթավայրեր, որոնք ծածկված են խառնարաններով և կտրտված են բեկվածքներով, կիրճերով և սարավանդներով։ Մակերևույթին երևում են երեք արտասովոր շրջաններ որոնք ունեն ավելի քան 200 կմ չափեր (այսպես կոչված պսակներ)։ Այս երկրաբանական ձևավորումները, ինչպես և ուղեծրի տարորինակորեն մեծ թեքումը, խոսում են Միրանդայի բարդ երկրաբանական պատմության մասին։ Նրա վրա կարող էին ազդել ուղեծրային ռեզոնանսները, մակընթացային ուժերը, ընդերքի կոնվեկցիան, մասնակի ձգողական դիֆերենցացումը և նյութի ընդլայնումը, ինչպես նաև կրիոհրաբխային գործունեության դրվագները։

Հայտնաբերումը և անվանում 

Միրանդան հայտնաբերվել է 1948 թվականի փետրվարի 16-ին հոլանդացի (1933 թվականից սկսած բնակվել է ԱՄՆ-ում) աստղագետ Ջերարդ Կոյպերի կողմից ՄակԴոնալդի աստղադիտարանում Տեխասում, Ուրանի արբանյակներ Տիտանիայի և Օբերոնի հայտնաբերումից 97 տարի անց։ Կոյպերի նպատակն էր չափել այն պահին հայտնի Ուրանի չորս արբանյակների, Արիելի, Ումբրիելի, Տիտանիայի և Օբերոնի, հարաբերական աստղային մեծությունները։

Համաձայն Տիտանիա և Օբերոն արբանյակների հայտնաբերողի որդու Ջոն Հերշելի առաջարկության, Ուրանի բոլոր արբանյակները անվանվում են Ուիլյամ Շեքսպիրի և Ալեքսանդր Փոփի ստեղծագործությունների հերոսների անուններով։ Միրանդան ստացել է Ու. Շեքսպիրի Փոթորիկ պիեսի հերոսուհու (Պրոսպերոյի դուստր) անունը։ Այս արբանյակի բոլոր առանձնահատկությունները անվանվել են այն վայրերի անուններով, որտեղ տեղի են ունենում Ուիլյամ Շեքսպիրի ստեղծագործությունների գործողությունները։

Ուղեծիր 

Միրանդան Ուրանի մեծ արբանյակներից ամենամոտն է պտտվում մոլորակին. այն գտնվում է մոլորակից մոտ 129 900 կմ հեռավորության վրա։ Ուղեծրի էքսցենտրիսիտետը մեծ չէ (0,0013), իսկ թեքումը Ուրանի հասարակածի հարթության նկատմամբ շատ ավելի մեծ է, քան բոլոր մնացած կանոնավոր արբանյակների մոտ՝ 4,232°: Այլ բառերով, Միրանդայի ուղեծիրը գործնականորեն շրջանաձև է, ընդ որում նրա հարթությունը (ինչպես և Ուրանի հասարակածի հարթությունը) համարյա ուղղահայաց է մոլորակի ուղեծրի հարթությանը։ Ուղեծրի մոլորակի հասարակածի հանդեպ մեծ թեքումը հավանաբար կապված է այն փաստի հետ, որ Միրանդան կարող էր ունենալ ուղեծրային ռեզոնանս այլ արբանյակների հետ, օրինակ, 3:1 ռեզոնանսում Ումբրիելի հետ, և հավանաբար 5:3 ռեզոնանսում Արիելի հետ։ Ումբրիելի հետ ուղեծրային ռեզոնանսը կարող էր մեծացնել Միրանդայի ուղեծրի էքսցենտրիսիտետը, չնչին փոփոխելով Ումբրիելինը։ Ուղեծրի էքսցենտրիսիտետի մեծ արժեքը բերում է մակընթացային ուժերի մեծությունների արժեքների պարբերական փոփոխությունների, և որպես հետևանք, արբանյակի ընդերքների տեղաշարժերի և հետևաբար շփման արդյունքում նրանց տաքացման։ Այս երևույթները կարող էին լինել արբանյակի երկրաբանական ակտիվության աղբյուրը։ Ուրանի փոքր սեղմվածության և համեմատաբար փոքր չափերի պայմաններում նրա արբանյակները ավելի հեշտությամբ են դուրս գալիս ուղեծրային ռեզոնանսներից, քան Սատուրնի կամ Յուպիտերի արբանյակները։ Դրա օրինակ էլ հանդիսանում է Միրանդան, որը դուրս է եկել այսպիսի ռեզոնանսից, և հավանաբար դրանով իսկ ստացել է իր արտասովոր մեծ ուղեծրի թեքում։

Միրանդայի ուղեծրային պարբերությունը կազմում է 1,41347925 երկրային օր և համընկնում է նրա պտույտի պարբերություն հետ։ Միրանդան միշտ շրջված է դեպի Ուրանը մի կողմով, նրա ուղեծիրը գտնվում է մոլորակի մագնիսոլորտում, իսկ մթնոլորտ չունի։ Այդ պատճառով արբանյակի առաջնային (ուղեծրով առաջ ուղղված) կողմը անընդհատ ռմբակոծվում է մագնիսոլորտի պլազմային մասնիկներով, որոնք շարժվում են ուղեծրով Միրանդայից շատ ավելի արագ։ Հնարավոր է, որ սա էլ հանդիսանում է առաջնային կիսագնդի ավելի մուգ գույնի պատճառը, ինչը դիտարկվում է Ուրանի բոլոր արբանյակների մոտ, բացի Օբերոնինը։ «Վոյաջեր-2» ԱՄԿ-ն գրանցել է Միրանդայի մոտ Ուրանի մագնիսոլորտի իոնների բաղադրության բացահայտ նվազում։

Քանի որ Ուրանը պտտվում է Արեգակի շուրջ «կողքի» թեքված, իսկ նրա հասարակածի հարթությունը մոտավորապես համընկնում է նրա խոշոր արբանյակների հասարակածային (և ուղեծրային) հարթությունների հետ, այս արբանյակների վրա տարվա եղանակների փոփոխությունները շատ յուրօրինակ են։ Միրանդայի ամեն բևեռ 42 տարի գտնվում է ամբողջական մթության մեջ և հաջորդ 42 տարին անընդմեջ լուսավորված է, ընդ որում ամառային արևադարձի ժամանակ Արեգակը բևեռում հասնում է զենիթին։ «Վոյաջեր-2» կայանի անցման ժամանակը, 1986 թվականի հունվարը համընկավ հարավային կիսագնդի արևադարձի հետ, իսկ ամբողջ հյուսիսային կիսագունդը գտնվում էր մթության մեջ։

42 տարին մեկ անգամ Ուրանի գիշերահավասարի ժամանակ, Արեգակը (ինչպես նաև Երկիրը) անցնում է նրա հասարակածային հարթությունով, և այդ պահին կարելի է դիտարկել մոլորակի և արբանյակների փոխադարձ ծածկումները։ Մի քանի այսպիսի իրադարձություններ դիտարկվել են 2006 - 2007 թվականներին, այդ թվում՝ Արիելի ծածկումը Միրանդայի կողմից 2006 թվականի հուլիսի 15-ին և ժամը 00:08 ՄԺ և Ումբրիելի ծածկումը Միրանդայի կողմից 2007 թվականի հուլիսի 6-ին ժամը 01:43 ՄԺ:

Կազմությունը և ներքին կառուցվածք 

Արբանյակների ձևը սերտ կապ ունի նրանց չափերի հետ. գնդաձև տեսք ունեն սովորաբար այն արբանյակները, որոնք ունեն ավելին քան 400 կմ տրամագիծ։ Միրանդայի տրամագիծը կազմում է մոտ 470 կմ և, այսպիսով, այն գտնվում է փոքր և մեծ արբանյակների սահմանային դիրքում։ Նրա խտությունը Ուրանի հիմնական արբանյակների միջև ամենափոքրն է. 1,15 ± 0,15 գ/սմ3, որը բավականին մոտ է սառույցի խտությանը։ Արբանյակի մակերևույթի դիտարկումները ինֆրակարմիր տիրույթում թույլ տվեցին հայտնաբերել ջրային սառույց, որի հետ խառնված են սիլիկատներ և կարբոնատներ, ինչպես նաև 3 % քանակով ամոնիակ (NH3): «Վոյաջեր-2» կայանից ստացված տվյալների համաձայն արվել է հետևություն, որ Միրանդային ընդհանուր զանգվածի մոտ 20 - 40 % կազմում են քարեր։

Հնարավոր է, որ Միրանդան մասնակիորեն դիֆերենցացված է սիլիկատային միջուկի, որին շրջապատում է սառցե մանտիան։ Եթե դա այդպես է, ապա մանտիայի հաստությունը կազմում է մոտ 135 կմ, իսկ միջուկի տրամագիծը՝ մոտ 100 կմ։ Այս դեպքում ընդերքից ջերմության հեռացումը տեղի է ունենում ջերմափոխանակության միջոցով։ Սակայն արբանյակի վրա պսակների առկայությունը կարող է վկայել այնտեղ տեղի ունեցող ընդերքային կոնվեկցիայի մասին։ Համաձայն վարկածներից մեկի, սառույցը Միրանդայի վրա ձևավորում է մեթանի հետ խառնված կլատրատներ։ Բացի մեթանից, ջրային կլատրատները կարող են ներառել նաև ջրածնի մոնօքսիդ և այլ մոլեկուլներ, կազմելով նյութ բավականին լավ ջերմամեկուսիչ հատկություններով, կլատրատների ջերմահաղորդականությունը կազմում սառույցի ջերմահաղորդականության ընդամենը 2 - 10 %։ Այսպիսով, նրանք կարող են խոչնդոտել ջերմության արտահոսքը ընդերքից, որն առաջանում է ռադիոակտիվ տարրերի տրոհման արդյունքում։ Այս պարագայում պետք կլինի մոտ 100 միլիոն տարի, որպեսզի սառույցը տաքանա մինչև 100 °C: Միջուկի ջերմային ընդարձակումը կարող էր հասնել մինչև 1 %, ինչն էլ իր հերթին կարող էր հանգեցնել մակերևույթի ճաքճքման։ Նրա ոչ միատարրությունը կարող է իր հերթին բացատրվել նաև ընդերքից դուրս եկող ջերմային էներգիայի հոսքի ոչ միատարրությամբ։

Մակերևույթ 
Միրանդան ունի յուրօրինակ մակերևույթ, բազմազան ռելիեֆի տեսակներով։ Այստեղ կան ճեղքեր, բեկվածքներ, հովիտներ, խառնարաններ, լեռնաշղթաներ, իջվածքներ, ժայռեր և տեռասներ։ Այս արբանյակի մակերևույթը, որի չափերը մոտ են Էնցելադին, իրենից ներկայացնում է բազմազան տարածքների խճանկար։ Որոշ շրջանները հին են և անարտահայտիչ, նրանք ծածկված են հարվածային խառնարաններով, ինչը և սպասելի էր ոչ մեծ իներտ մարմնի դեպքում։ Մյուս շրջանները կտրտված են լեռնաշղթաների և սանդղավանդների բարդ կառուցվածքներով և ծածկված են ուղղանկյուն կամ ձվաձև, բաց և մուգ գույների շերտերի համակարգերով, ինչը խոսում է Միրանդայի արտասովոր կազմության մասին։ Ամենայն հավանակոնությամբ, արբանյակի մակերևույթը կազմված է ջրային սառույցից, իսկ ավելի խորը շերտերը սիլիկատային ապարներից և օրգանական միացություններից։

Միրանդայի մակերևույթի բարդ և բազմազան լինելը ստիպում է ենթադրել, որ այս արբանյակի մակերևույթը իր գոյության ընթացքում մինչև հինգ անգամ վերակազմավորվել է։ Որպես օրինակ մակերևույթի բազմազանության կարող է լինել լուսանկարների վրա լավ երևացող լատիներեն «V» տառին նմանվող կառուցվածքը շրջապատող տարբեր տարածքները, լեռնային շղթաներ և հովիտներ, հին խառնարաններով ծածկված և նոր ավելի հարթ շրջաններ, ստվերում գտնվող կիրճեր, որոնց խորությունը հասնում է մինչև 20 կմ։ Միրանդայի լուսանկարի կենտրոնից մի փոքր ներքև գտնվում է Ալոնսո խոշոր խառնարանը, նրա խորությունը հասնում է 24 կմ։

Միրանդայի մակերևույթի ոչ միատարրության բացատրելու նպատակով առաջ են քաշվել մի քանի վարկածներ։ Դրանցից մեկի համաձայն, Միրանդան ճեղքվել է մեծ երկնային մարմնի հետ բախման արդյունքում, սակայն հետագայում նրա մասերը նորից միացել են իրար։ Սակայն անհասկանալի է մնում, թե ինչու են պահպանվել հարվածային խառնարանները արբանյակի մյուս մասերում։ Մեկ այլ վարկածի համաձայն տեղի է ունեցել Միրանդայի ընդերքի ոչ միչատարր տաքացում, որի արդյունքում էլ ստացվել է բազմազան ռելիեֆ։

Շրջաններ 
Մակերևույթի մեծ հատվածները, որոնք առանձնանում են հարևան մասերից իրենց գույով և պայծառությամբ, մոլորակների անվանումաբանության մեջ անվանում են շրջաններ (, հոգնակի՝ regiones)։ «Վոյաջեր-2» կայանից ստացված Միրանդայի լուսանկարների վրա առանձնացվել են «Մանտույա», «Էֆես», «Սիցիլիա» և «Դունսինան» շրջանները։ Սրանք քիչ թե շատ խառնարանացված (ծածկված խառնարաններով) բլրոտ հարթավայրեր են։ Տեղ-տեղ այս շրջաններում կան ճեղքեր և խանդակներ, որոնցից որոշները նույնքան հին են, որքան և իրենք շրջանները, իսկ մյուսները, ենթադրաբար, հայտնվել են համեմատաբար վերջերս, պսակների ձևավորման ժամանակ։ Ճեղքերը ուղեկցվում են գրաբեններով, ինչը խոսում է անցյալում այստեղ գոյություն ունեցած տեկտոնիկ ակտիվության մասին։ Շրջանների մակերևույթը գործնականորեն համասեռ մուգ է, սակայն ժայռերի վրա և խառնարանների եզրերով երևում են ավելի պայծառ ապարներ։

Պսակներ 

Միրանդան, Արեգակնային համակարգի այն փոքրաթիվ արբանյակներից է, որոնք մակերևույթի վրա ունեն պսակներ (, հոգնակի՝ coronae)։ Այս պահին հայտնի են երեք պսակ, որոնք հայտնաբերվել են «Վոյաջեր-2» կայանի կողմից՝ Արդեն (գտնվում է առաջնային կիսագնդում), Էլսինոր (ետնային կիսագնդում) և Ինվերնես (գտնվում է հարավային բևեռում)։ Արբանյակի մակերևույթի վրա ալբեդոյի տատանումները առավել վառ են արտահայտված Արդեն և Ինվերնես պսակներում։

Ինվերնես պսակ 
Ինվերնես պսակը, դա սեղանաձև տարածք է մոտ 200 կմ² մակերեսով, գտնվում է հարավային բևեռի մոտակայքում։ Պսակի արտաքին սահմանը, ինչպես և ներքին լեռնաշղթաները և բծերը կազմում են բազմանկյուն։ Այն սահմանափակված է երեք կողմերից (հարավից, արևելքից և հյուսիսից) բեկվածքների բարդ համակարգով։ Արևմտյան մասի ծագումը միանշանակ չէ, սակայն այն նույնպես կարող է ունենալ տեկտոնական ծագում։ Պսակի մակերևույթի մեծ մասը կազմում են զուգահեռ ակոսիկներ, որոնք իրարից բաժանված են մի քանի կիլոմետրանոց բացատներով։ Հարվածային խառնարանների համեմատաբար փոքր քան մյուս երկու պսակներում է քանակը ցույց է տալիս, որ Ինվերնես պսակի հասակը զգալիորեն ավելի փոքր է։

Արդեն պսակ 
Արդեն պսակը գտնվում է Միրանդայի ուղեծրի դիմային կիսագնդում, և տարածվում է մոտ 300 կմ արևելքից արևմուտք։ Նրա չափը հյուսիսից հարավ անհայտ է, քանի որ «Վոյաջեր-2» կայանից լուսանկարման ժամանակ արբանյակի հյուսիսային կիսագունդը գտնվում էր տերմինատորի մյուս կողմում (մթության մեջ էր)։ Արդեն պսակը իրենից ներկայացնում է առնվազն 100 կմ լայնությամբ շեղված ուղղանկյուն, որը ծածկված է ավելի մուգ զուգահեռ շերտերով։ Ընդհանուր առմամբ ստացվում է յուրօրինակ «ձվաձև» պատկեր։ Պսակի ներքին և արտաքին մասերը բավականին տարբեր են։ Ներքին մասը ունի հարթ ռելիեֆ և «մարմարանման» նախշ, կազմված մեծ պայծառ մասերից, որոնք սփռված են մուգ մակերևույթի վրա։ Մուգ և պայծառ մասերի ստրատոգրաֆիկ փոխհարաբերությունները հնարավոր չէ պարզել, սա պայմանավորված է «Վոյաջեր-2»-ի լուսանկարների ցածր թույլտվությամբ։ Արդեն պսակի արտաքին մասում մակերևույթը կազմված է մուգ և բաց շերտերից, որոնք տարածվում են պսակի արևմտյան մասից, որտեղ նրանք հատում են խառնարանացված տարածք (մոտ 40° երկայնության վրա), մինչև արևելյան մասը, որտեղ այս շերտերը անցնում են մութ կողմ (մոտ 110° երկայնության վրա)։ Այս շերտերը առաջանում են զառիթափերով, որոնք Արդեն պսակի և Մանտույա խառնարանացված շրջանի միջև աստիճանաբար անհետանում են։ Արդենը առաջացել է ավելի շուտ քան Ինվերնես պսակը, մոտավորապես նույն ժամանակահատվածում, ինչ և Էլսինոր պսակը։

Էլսինոր պսակ 
Էլինոր պսակը գտնվում է Միրանդայի ուղեծրի հակադիր կիսագնդում, և «Վոյաջերի» լուսանկարներում երևում է տերմինատորի մոտ։ Չափերով և ձևով այն նման է Արդեն պսակին։ Երկու պսակների մոտ էլ կա ներքին շրջանները շրջապատող արտաքին մոտ 100 կմ լայնությամբ գոտի։ Այս մասի ռելիեֆը իրենից ներկայացնում է իջվածքների և բարձրավայրերի բարդ համակարգ, որոնք ընդհատվում են արտաքին գոտու սահմանին, որը իրենից ներկայացնում է համարյա ուղղահայաց լեռնաշղթաների շարք։ Իջվածքներում կան բլրոտ և խառնարանացված ոչ մեծ հատվածներ։ Էլսինոր պսակի սահմաններում կան նաև խանդակներ, իրար ուղղահայաց իջվածքների և լեռնաշղթաների համակարգեր, որոնք նման են Յուպիտերի Գանիմեդ արբանյակի վրա հայտնաբերված ձևավորումներին։

Սանդղավանդներ 

Միրանդայի մակերևույթի վրա գոյություն ունեն սանդղավանդներ։ Դրանցից որոշները ավելի հին են քան պսակները, մյուսները ունեն համեմատաբար նոր ծագում։ Ամենապատկերավորն է Վերոնան, որը դիտարկվում է խոր իջվածքի եզրին, և անցնում է տերմինատորով։

Այս իջվածքը սկսվում է Ինվերնես պսակի հյուսիսարևմտյան մասից, որտեղ գտնվում է Ալժիր սանդղավանդը, և ձգվում է մինչև պսակի բծերի միացման կետը, որից հետո ուղղվում է դեպի տերմինատոր։ Այս կետում սանդղավանդը ունի մոտ 20 կմ լայնություն, իսկ նրա եզրը առաջացնում է հսկայական պայծառ զառիվայր, որն էլ կոչվում է Վերոնա սանդղավանդ։ Այս սանդղավանդի բարձրությունը կազմում է 10 - 15 կմ, ինչը շատ անգամ ավելի մեծ է քան Գրան-Կանյոնը Երկրի վրա։ Այս զառիվայր ժայռի բարձրությունը զարմանալի է եթե համեմատենք այն Միրանդայի ոչ մեծ չափերի հետ՝ այն կազմում է արբանյակի 2 - 3 %։ Այս բոլոր հաշվարկները և հետևությունները արվել են «Վոյաջեր-2» կայանից կատարված լուսանկարների հիման վրա, որոնց վրա Վերոնան անցնում է տերմինատորի այն կողմը։ Շատ հավանական է, որ սանդղավանդը շարունակվում է նաև արբանյակի մութ կողմում, և նրա ամբողջական երկարությունը շատ ավելի մեծ է։

Հարվածային խառնարաններ 
Մթնոլորտից զուրկ, պինդ երկնային մարմնի մակերևույթին հայտնաբերված հարվածային խառնարանների քանակով կարելի է որոշել այդ մարմնի մակերևույթի տարիքը՝ որքան խառնարանները շատ են, այնքան հին է մակերևույթը։

«Վոյաջեր» կայանի անցման ժամանակ հնարավոր է եղել դիտարկել միայն հարավային կիսագնդի խառնարանները։ Նրանց տրամագծերը տատանվում են 500 մ-ից մինչև 50 կմ։ Խառնարանները բավականին բազմազան են ըստ ձևի։ Նրանց մի մասի մոտ եզրերը լավ են երևում, և հաճախակի նրանք շրջապատված են հարվածի ժամանակ դուրս նետված նյութերով։ Մյուսները այնքան են քանդված, որ դժվարությամբ են տարբերվում շրջապատող ռելիեֆից։

Միրանդայի վրա չեն դիտարկվել բարդ կենտրոնական բլուրներով կամ բազմաթիվ օղակներով շրջապատված խառնարաններ։ Հայտնաբերված խառնարանները պարզ (թասանման հատակով) կամ անցումային են (հարթ հատակով), ընդ որում չի դիտարկվում նաև խառնարանների չափերի և ձևի միջև կախվածություն։ Հայտնի են պարզ խառնարաններ ավելին քան 15 կմ տրամագծով, և անցումային խառնարաններ ընդամենը 2,5 կմ տրամագծով։ Միրանդայի խառնարանները հազվադեպ են շրջապատված արտանետումներով, իսկ 15 կմ տրամագծից մեծ խառնարանների մոտ այսպիսի արտանետումներ ընդհանրապես չեն հանդիպում։ 3 կմ տրամագծից փոքր խառնարանների մոտ արտանետումները սովորաբար ավելի բաց գույն ունեն քան շրջապատող մակերևույթն է, իսկ 3-ից 15 կմ տրամագծերի դեպքում ավելի մուգ են։ Սակայն բոլոր չափերի խառնարանների մեջ կան նաև այնպիսինները, որոնց արտանետումները ունեն նույն ալբեդոն ինչ և նրանց շրջապատող մակերևույթը։

Ծագումը և էվոլյուցիան 

Միրանդայի օրինակի վրա կարելի է դիտարկել բավականին հետաքրքիր երկրաբանական երևույթներ։ Նրա առաջացման և երկրաբանական էվոլյուցիայի բացատրության համար գիտական հանրությունը առաջադրել է մի քանի վարկածներ։ Դրանցից մեկի համաձայն Միրանդան առաջացել է Ուրանի շուրջ գազափոշիային միգամածությունից կամ ակկրեցիոն սկավառակից։ Այս սկավառակը կամ գոյություն է ունեցել մոլորակի ձևավորման ժամանակներում, կամ առաջացել է հսկայական բախման երևույթի արդյունքում, որը, ամենայն հավանականությամբ առաջացրել է Ուրանի պտույտի առանցքի մեծ թեքումը։ Միևնույն ժամանակ այս համեմատաբար փոքր արբանյակի վրա կան այնպիսի մակերևույթի մասեր, որոնց տարիքը զարմանալիորեն փոքր է համեմատած Միրանդայի տարիքի հետ։ Ամենայն հավանականությամբ, Միրանդայի ամենաերիտասարդ երկրաբանական ձևավորումների տարիքը կազմում է ընդամենը մի քանի հարյուր միլիոն տարի։ Ոչ մեծ (Միրանդայի չափերի) արբանյակների ջերմային պատմության մոդելավորումը ցույց է տալիս, դրանց արագ սառչելը և երկրաբանական էվոլյուցիայի իսպառ բացակայությունը անմիջապես նրա ակկրեցիոն սկավառակից ձևավորումից հետո։ Այսպիսի երկար ժամանակահատվածի ընթացքում երկրաբանական ակտիվությունը չի կարող բացատրվել ոչ ակկրեցիայի սկզբնական էներգիայով, ոչ էլ ռադիոակտիվ տարրերի տրոհման էներգիայով։

Մնացած Ուրանի արբանյակների հետ համեմատ Միրանդան ունի ամենաերիտասարդ մակերևույթը։ Սա ցույց է տալիս, որ Միրանդայի մակերևույթը վերջերս զգալի փոփոխություններ է ունեցել։ Նրա այժմյան կարգավիճակը բացատրվում է նրա բարդ երկրաբանական պատմությամբ, որտեղ կարող էին տեղ ունենալ տարբեր հազվագյուտ աստղագիտական երևույթների համակցություններ։ Դրանց մեջ կարող են լինել մակընթացային ուժերը, ուղեծրային ռեզոնանսները, կոնվեկցիայի գործընթացները և մասնակի դիֆերենցացումը։

Մակերևույթի զարմանալի երկրաբանական կառուցվածքը, որը բաղկացած է կտրուկ իրարից տարբերվող շրջաններից, կարող է լինել այն բանի արդյունք, որ Միրանդան այլ երկնային մարմնի հետ տեղի ունեցած աղետալի բախման արդյունքում բաժանվել է մասերի, իսկ հետո գրավիտացիոն ուժերի ազդեցության տակ նորից հավաքվել է դառնալով մեկ մարմին։ Որոշ գիտնականները ենթադրում են նաև արբանյակի մի շարք բախումներ և կրկնվող հավաքումներ։ Այս վարկածը դարձավ անելի պակաս հրապուրիչ 2011 թվականին, երբ ի հայտ եկան Միրանդայի երկրաբանական բազմազանության Ուրանի մակընթացային ազդեցության տակ առաջացման վարկածի ապացույցներ։ Հավանական է, որ այս ուժերը կարող էին ստեղծել այնպիսի կտրուկ բեկվածքներ, ինչպիսիք դիտարկվում են Ինվերնես և Արդեն պսակներում։ Այսպիսի կառուցվածքների առաջացման համար բավարար էներգիա կարող էր տրամադրել միայն Ուրանի ձգողության ուժը։

Միրանդայի մակերևույթի կազմավորումը կարող էր շարունակվել ավելին քան 3 միլիարդ տարի։ Այն սկսվել է մոտ 3,5 միլիարդ տարի առաջ ուժեղ խառնարանացված շրջանների առաջացումից և ավարտվել է մոտ հարյուր միլիոն տարի առաջ պսակների առաջացմամբ։

Ուղեծրային ռեզոնանսի երևույթները (ավելի Ումբրիելի, քան Արիելի հետ) ունեցել են զգալի ազդեցություն Միրանդայի ուղեծրի էքսցենտրիսիտետի ձևավորման վրա, ինչը կարող էր հանգեցնել արբանյակի ընդերքի տաքացմանը և որպես արդյունք երկրաբանական ակտիվության։ Տաքացումը նպաստել է Միրանդայի ընդերքում կոնվեկցիային, ինչը սկիզբ է դրել նրա նյութի դիֆերենցացմանը։ Միևնույն ժամանակ այս ուղեծրային ռեզոնանսները շատ թույլ ազդեցություն կունենային ավելի զանգվածեղ արբանյակների ուղեծրերի վրա։ Սակայն, կա կարծիք նաև, որ Միրանդայի մակերևույթը չափազանց ուժեղ է դեֆորմացված, որպեսզի այն կարելի լիներ բացատրել միայն այս մեխանիզմով։

Միրանդան հեռացել է Ումբրիելի հետ ռեզոնանսից, ինչը և հանգեցրել է նրա ուղեծրի արտասովոր մեծ թեքմանը Ուրանի հասարակածի նկատմամբ։ Նախկինում մեծ էքսցենտրիսիտետը նվազել է մակընթացային ուժերի ազդեցության տակ, այս փոփոխությունը նույնպես առաջացնում է արբանյակի ընդերքի տեղաշարժեր։ Սա դարձել է արբանյակի տաքացման պատճառը և թույլ է տվել արբանյակին վերադառնալ գնդաձև տեսքին։ Սակայն այդ պարագայում Միրանդայի վրա պահպանվել են խոշոր երկրաբանական ձևավորումները, այնպիսիք, ինչպիսին է Վերոնա սանդղավանդը։ Քանի որ արբանյակի երկրաբանական ակտիվության պատճառն է եղել ուղեծրի էքսցենտրիսիտետը, դրա պակասեցումը բերել է այս ակտիվության նվազմանը։ Արդյունքում Միրանդան դարձել է սառը իներտ արբանյակ։

Հետազոտություններ 

«Վոյաջեր-2» կայանը, որը հետազոտում էր Ուրանի համակարգը 1986 թվականի հունվարին, մոտեցել է Միրանդային ավելին, քան որևէ այլ Ուրանի արբանյակին (31 000 կմ), և հետևաբար լուսանկարել է այն ավելի մանրամասն։ Միրանդայի ամենաորակյալ լուսանկարները ունե 500 մ թույլտվություն։ Լուսանկարված է մակերևույթի մոտ 40%, սակայն միայն 35%-ն է, որ ունի բավարար որակ քարտեզագրման և խառնարանների հաշվարկի համար։ «Վոյաջերի» Միրանդայի մոտով թռիչքի ընթացքում Արեգակը լուսավորում էր միայն արբանյակի հարավային կիսագունդը, և հետևաբար հյուսիսային կիսագունդը մնացել է չուսումնասիրված։ ոչ մի այլ տիեզերանավ կամ ավտոմատ կայան չեն այցելել Ուրանի համակարգ և Միրանդա արբանյակին։ 2020-ական թվականներին, հնարավոր է, որ իրականացվի ՆԱՍԱ-ի «Ուրանի ուղեծրակայան և իջեցվող սարք» նախագիծը։ Այս նախագծի շրջանակներում ավտոմատ կայանի կազմի մեջ կլինեն ուղեծրային մոդուլ և մթնոլորտային զոնդ։ Բացի դա, մի խումբ գիտնականներ (168 գիտնական) տարբեր երկրներից Եվրոպական տիեզերական գործակալությանը ներկայացրել են ծրագիր առաջարկ «Ուրանուս Փաթֆայնդեր» ծրագրի իրականացման համար, ըստ որի նախատեսվում է հետազոտել արտաքին Արեգակնային համակարգը, իսկ վերջնական նպատակն է Ուրանի համակարգը։ Վերը նշված ծրագրերի նպատակն է Ուրանի և նրա արբանյակների մասին տեղեկությունների ճշգրտումը։

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 

 
 
 

Օրվա հոդված
Ուրանի արբանյակներ