ミランダ (衛星)
天王星の5大衛星のうち、ミランダは最も天王星に近い12万9900kmの距離を公転している。これは天王星の環の外縁にあたる距離である。公転周期はわずか34時間で、潮汐力によって自転周期は公転周期と同期している。そのため、ミランダは月のように、天王星に対して同じ面を向け続けている。
ミランダの軌道傾斜角(4.34°)は非常に大きく、他の天王星の規則衛星と比較すると10倍以上も傾いている。なぜ、これほど軌道が傾いているかは分かっていない。ミランダは軌道傾斜角の増大を説明できるような他の衛星との平均運動共鳴を起こしていない。そのためミランダが過去に二次共鳴を通過したという仮説が提案されている。これはミランダが、過去のどこかの段階で一時的にウンブリエルとの 3:1 の共鳴に固定され、二次共鳴によるカオス的な振る舞いによって再び共鳴から脱出したというものである。天王星系では、惑星の扁平率が比較的小さい事と、相対的な衛星の大きさが大きいため、天王星の衛星が平均運動共鳴から脱出する事は、木星や土星の衛星が共鳴を脱出するよりもはるかに簡単である。
ミランダの視等級は約16.6等で、小型望遠鏡で捉える事はほぼ不可能である。ミランダの詳細な性質のほとんどは、1986年1月25日に天王星をフライバイしたボイジャー2号の探査によって得られたものである。ボイジャー2号はミランダから 29,000 km の距離を通過しており、これは他の天王星の衛星への接近観測よりもずっと近い。
ミランダの密度は約 1.2 g/cm であり、球状の天王星の衛星の中では最も低密度の天体である。この密度の値からは、組成の 60% 以上は氷であることが示唆される。ミランダの表面はほとんどが低密度の氷から出来ているが、内部はメチル基を含む有機化合物や珪酸塩岩によって構成されている。放射性物質の崩壊熱によって内部は分化していると考えられる。ミランダの赤道半径は極半径よりも 3% 大きい。ミランダの表面で検出されている物質は水のみであるが、メタン、アンモニア、一酸化炭素、窒素が 3% の濃度で存在すると予想されている。この組成は土星の衛星ミマスに類似している。
天王星が横倒しになって公転している影響で、ボイジャー2号が天王星を通過した際はミランダの南半球のみが観測可能であった。ミランダの表面には深さ 20 km 以上に及ぶ巨大な渓谷が縦横無尽に走っており、過去に破壊的な地殻変動があったことを示している。また、高さ 20 km のヴェローナ断崖は、既知の太陽系の天体で最も大規模な崖である。
ミランダの南半球には、競馬場のように内部に溝が走ったコロナと呼ばれる地形が、長さ 200 km に渡って3つも連なっている。深さは約 20 km もあり、シェイクスピアの劇中の登場人物より、それぞれアーデン、エルシノア、インヴァネスと命名されている。これらは、地下深部からの上昇する物質によって、地殻の岩石が破壊されたり、持ち上げられてできたドーム状の地形、ダイアピルである可能性がある。画像があまり得られていない南半球の地域にも、同じような地形が存在する事がコンピュータモデルから予測されている。
ミランダ (Uranus V Miranda)は、天王星の第5衛星である。他の天王星の大型衛星と同じように、天王星の赤道面に近い軌道で公転している。しかし、天王星が横倒しで自転しているため、太陽、あるいは黄道に対しては横倒しで公転している事になる。そのため、ミランダは天王星と同様に極端な季節変化がある。ミランダの直径はわずか 470 km であり、静水圧平衡の状態にある太陽系の衛星の中でも最小級のものの一つである。なお、静水圧平衡を満たしていることが分かっている最小の衛星は土星の衛星のミマス(直径約 400 km)である。
ミランダは、太陽系の中で最も極端かつ多様な地形を持つ。高さが 20 km と太陽系最大の落差を誇るヴェローナ断崖が有名で、金星にも見られるコロナと呼ばれている地殻変動の痕跡も残されている。この多様な地形の起源と進化については完全には解明されておらず、ミランダの形成についても複数の仮説がある。
ミランダは1948年2月16日にマクドナルド天文台で観測を行っていたジェラルド・カイパーによって発見された。ミランダという名は、ウィリアム・シェイクスピアの戯曲『テンペスト』に登場するプロスペローの娘の名前に由来する。
2018年現在、ミランダに接近して画像を撮影したのはボイジャー2号のみであり、1986年1月にフライバイによる接近観測を行った。その間ミランダは南半球を太陽に向けていたため、その部分の観測にしか成功していない。