天卫四是天王星五颗主要卫星中轨道最外侧的一颗,由威廉·赫歇尔在1787年与天卫三同日发现。英文名Oberon取自莎士比亚《仲夏夜之梦》中的仙王,正式编号Uranus IV。它的轨道位于天王星大部分主要环与内侧大卫星之外。

JPL参数表给出平均半径约761.4±2.6千米、密度约1.664±0.050克每立方厘米。它距天王星中心约583,511千米,约13.463237日完成一周公转,并处于潮汐锁定。尺寸略小于天卫三,平均密度则在误差范围内相近。

旅行者2号影像显示,天卫四是撞击坑最丰富的天王星大卫星之一,表面总体较暗并略带红色。一些撞击坑底部或坑壁出现明亮物质,可能是撞击挖出的较新鲜水冰。部分大型坑还具有暗色坑底,其成因可能涉及喷出物、沉积或光照效应,尚不能唯一确定。

表面也分布着断层和峡谷,说明冰壳在形成大量撞击坑之后仍经历构造变形。高耸山体曾在旅行者图像的明暗边界附近被识别,但高度和形状会受低太阳高度角及有限立体测量影响。档案插画不把这些局部特征扩展为全球精确地形。

天卫四可能由大致相当比例的水冰和岩石物质组成,内部是否曾分异或保留液态层取决于热源、孔隙和防冻物质等模型参数。现有资料没有确认其地下海洋,也未发现现代喷流。表面二氧化碳与水冰的分布还会受到天王星磁层和外来尘埃影响。

它的重要性在于保存了一份外太阳系撞击与辐照记录,同时又显示后期构造活动。由于轨道更外侧,它受天王星磁层与内侧卫星不同的环境影响,可用于比较空间风化、尘埃交换和潮汐历史如何随轨道位置变化。

在地球望远镜中,天卫四比内侧小卫星更容易与天王星光晕分开,但仍十分暗弱。旅行者2号飞越时只得到有限半球影像,许多地形名称和解释都基于低分辨率资料。未来的天王星轨道任务才可能完成更均匀的全球测绘,检验亮色坑壁、暗色坑底与峡谷是否具有不同成分和年代,并寻找今天是否仍有微弱热异常。多角度成像还能减少斜照明造成的地形误判与高度误差。

SOURCES

资料来源与参数依据