Prospero (Mond)

Prospero
Bildsequenz der Entdeckung von Prospero, 1999
Vorläufige oder systematische Bezeichnung	S/1999 U 3
Zentralkörper	Uranus
Eigenschaften des Orbits
Große Halbachse	16.162.240 km
Periapsis	10.834.570 km
Apoapsis	21.489.900 km
Exzentrizität	0,3296367
Bahnneigung	146,01704 (Ekliptik)°
Umlaufzeit	1962,95 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	0,60 km/s
Physikalische Eigenschaften
Albedo	≈ 0,04–0,07
Scheinbare Helligkeit	23,2 mag
Mittlerer Durchmesser	≈ 50 km
Masse	≈ 2,1–8,5 · 1016 kg
Oberfläche	≈ 8.000 km2
Mittlere Dichte	≈ 1,3–1,5 g/cm3
Fallbeschleunigung an der Oberfläche	0,0063 m/s2
Oberflächentemperatur	≈ −184 bis −208 °C; 89–65 K
Entdeckung
Entdecker	Matthew J. Holman, John J. Kavelaars, Brett J. Gladman, Jean-Marc Petit, Hans Scholl
Datum der Entdeckung	18. Juli 1999
Anmerkungen	Physikalische Daten relativ ungenau

Prospero (auch Uranus XVIII) ist der fünfundzwanzigstinnerste der 27 bekannten und der siebte der äußeren irregulären Monde des Planeten Uranus. Er ist einer der kleineren natürlichen Satelliten des Planeten.

Entdeckung und Benennung

Prospero wurde am 18. Juli 1999 durch ein Team bestehend aus den Astronomen Matthew J. Holman, John J. Kavelaars, Brett J. Gladman, Jean-Marc Petit und Hans Scholl auf fotografischen Aufnahmen zusammen mit den Uranusmonden Stephano und Setebos entdeckt. Die Aufnahmen wurden durch das 3,6-Meter-Canada-France-Hawaii Telescope auf dem Mauna Kea auf Hawaii (USA) angefertigt. Die Entdeckung wurde am 4. September 1999 bekannt gegeben; der Mond erhielt zunächst die vorläufige Bezeichnung S/1999 U 3.

Am 21. August 2000 hat der Mond dann den offiziellen Namen Prospero erhalten, wie alle irregulären Uranusmonde außer Margaret nach einer Gestalt in William Shakespeares Komödie Der Sturm. Der Zauberer Prospero war der rechtmäßige Herzog von Mailand. Sein Bruder Antonio riss mit Hilfe von Alonso, dem König von Neapel, die Macht im Herzogtum an sich. Prospero wurde gezwungen, mit seiner Tochter Miranda auf eine Insel im Mittelmeer zu flüchten, wo er seine magischen Kräfte perfektionierte, um sein Herzogtum zurückzugewinnen. Er veranlasste, dass Alonso und Antonio auf seiner Insel Schiffbruch erlitten. Er versöhnte sich schließlich mit ihnen und wurde wieder Gebieter über sein Herzogtum.

Bislang wurden alle Uranusmonde nach Figuren von Shakespeare oder Alexander Pope benannt. Die ersten vier entdeckten Uranusmonde (Oberon, Titania, Ariel, Umbriel) wurden nach Vorschlägen von John Herschel, dem Sohn des Uranus-Entdeckers Wilhelm Herschel, benannt. Später wurde die Tradition der Namensgebung beibehalten.

Die vorläufige Bezeichnung S/1999 U 3 entspricht der Systematik der Internationalen Astronomischen Union (IAU).

Bahneigenschaften

Einordnung in die irregulären Monde

Prospero umläuft Uranus auf einer retrograden, relativ stark elliptischen Umlaufbahn zwischen 10.834.570 und 21.489.900 km von dessen Zentrum (Große Bahnhalbachse 16.162.240 km beziehungsweise 632,350 Uranusradien), also rund 16.136.700 km über dessen Wolkenobergrenze. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,3296367, die Bahn ist 146,01704° gegenüber der Ekliptik geneigt.^[1] Prospero ist knapp 28 mal so weit von Uranus entfernt wie der äußerste reguläre Mond Oberon.

Bedingt durch die große Distanz zu Uranus und gravitative Störungen durch die Sonne und andere Faktoren sind die Bahnparameter dadurch möglicherweise variabel; der Mond könnte vielleicht auch (wieder) in eine heliozentrische Umlaufbahn gelangen. Die Exzentrizität wird daher auch zwischen 0,4431 und 0,4448, die Bahnneigung (gegenüber der Ekliptik) zwischen 151,83° und 152,0° und die Große Bahnhalbachse zwischen 16,2430 und 16,2768 Millionen km angegeben.

Prospero ist ein Mitglied der Sycorax-Gruppe, einer Untergruppe der irregulären Monde mit sehr hoher Exzentrizität und hohen Bahnneigungen zwischen 140 und 170°, zu der auch Sycorax, Setebos und Ferdinand gehören.

Die Umlaufbahn des nächstinneren Mondes Margaret ist im Mittel etwa 1,74 Millionen km von Prosperos Orbit entfernt, die Entfernung der Bahn des nächstäußeren Mondes Setebos beträgt im Mittel etwa 1,26 Millionen km.

Prospero umläuft Uranus in rund 1962 Tagen 22 Stunden und 48 Minuten beziehungsweise rund 5,374 Erdjahren. Die Umlaufzeit wird auch mit 1977,0 und 1978,37 Tagen angegeben. Prospero benötigt für einen Umlauf um Uranus also etwa 9 Monate länger als der Zwergplanet Ceres um die Sonne.

Physikalische Eigenschaften

Prospero hat einen Durchmesser von geschätzten 50 km (nach anderen Angaben 30 km), beruhend auf dem für ihn angenommenen Rückstrahlvermögen von 4 %, das allerdings auch 7 % betragen kann. Die Oberfläche ist damit jedenfalls ausgesprochen dunkel. Seine Dichte wird auf zwischen 1,3 und 1,5 g/cm³ geschätzt. Damit dürfte der Mond zum überwiegenden Teil aus Wassereis und silikatischem Gestein zusammengesetzt sein. An seiner Oberfläche beträgt die Schwerebeschleunigung 0,0063 m/s², dies entspricht etwa 6 Promille der irdischen. Prospero erscheint im Spektrum in grauer Farbe.

Entstehung

Es wird angenommen, dass Prospero ein eingefangenes Objekt des Kuipergürtels ist und nicht in der Akkretionsscheibe, die das Uranussystem formte, entstanden ist. Es ist denkbar, dass der Mond von einem Kuipergürtelobjekt zunächst zu einem Zentauren wurde und daraufhin durch Uranus eingefangen wurde. Der exakte Einfangmechanismus ist nicht bekannt, doch das Einfangen eines Mondes benötigt die Dissipation von Energie. Die Hypothesen reichen von Einzug von Gas der protoplanetaren Scheibe, Interaktionen im Rahmen des Mehrkörperproblems und Einfang durch die stark anwachsende Masse von Uranus. Die orbitalen Parameter weisen darauf hin, dass Prospero zu derselben dynamischen Gruppe wie Sycorax und Setebos gehört und diese Monde daher wahrscheinlich einen gemeinsamen Ursprung haben.

Erforschung

Aufgrund der großen Distanz zu Uranus und der schwachen Helligkeit von 23,2 mag, die 1:7600000 gegenüber dem Zentralplaneten beträgt, wurde Prospero beim Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 2 1986 nicht gefunden. Seit der Entdeckung 1999 konnte Prospero nur durch erdgebundene Teleskope beobachtet werden und dabei seine Bahnelemente und seine Helligkeit bestimmt werden.

Weblinks

• IAUC 7248: Probable new Satellites of Uranus 4. September 1999 (Entdeckung)
• IAUC 7447: S/1999 U 3 7. April 1998 (Wiederentdeckung)
• IAUC 7479: Satellites of Uranus 21. August 2000 (Benennung)
• Polnische Mond-Seite: Prospero Beschreibung und weiterführende Links (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ IAU: Natural Satellites Ephemeris Service. IAU Minor Planet Center, abgerufen am 11. Februar 2011 (englisch).