1787年1月11日(ri),威(wei)廉·赫(he)歇爾首次觀測(ce)到天(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)四(si),同(tong)一天(tian)(tian)(tian)他(ta)還發現了天(tian)(tian)(tian)王(wang)星(xing)最大的衛(wei)(wei)星(xing)——天(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)三(san)(san)。不(bu)久之后他(ta)宣稱(cheng)又發現了四(si)顆衛(wei)(wei)星(xing),但是(shi)后來(lai)該(gai)發現被(bei)證明是(shi)偽造(zao)的。雖然現在使用(yong)業(ye)余(yu)望遠鏡即能在地(di)球(qiu)上觀測(ce)到天(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)四(si)和(he)天(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)三(san)(san),但是(shi)在威(wei)廉·赫(he)歇爾宣稱(cheng)發現這兩(liang)顆衛(wei)(wei)星(xing)之后的五十年間,地(di)球(qiu)上的任何天(tian)(tian)(tian)文觀測(ce)儀器(qi)都沒(mei)能再觀測(ce)到它(ta)們(men)。
天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)所有(you)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)都(dou)以威(wei)廉·莎士(shi)比亞和亞歷山(shan)大·蒲柏作品(pin)中的(de)(de)人(ren)物命(ming)名。奧伯龍即為《仲夏夜(ye)之夢》中的(de)(de)仙王(wang)。當時已知的(de)(de)天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)四顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)名字都(dou)是(shi)在(zai)威(wei)廉·拉塞爾——他在(zai)1851年發現了(le)另外兩顆天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)天(tian)衛(wei)(wei)(wei)一和天(tian)衛(wei)(wei)(wei)二(er)——的(de)(de)請求(qiu)之下,由赫歇(xie)爾的(de)(de)兒子約翰·赫歇(xie)爾于(yu)1852年所取(qu)。
天衛四的形(xing)容詞格為(wei)Oberonian(發(fa)音(yin)為(wei)/??b??ro?ni?n/)。
最(zui)初(chu),奧伯龍被(bei)稱為“天(tian)王星(xing)的第二顆衛(wei)星(xing)”,1848年威廉·拉塞爾將(jiang)之(zhi)命(ming)名為“天(tian)衛(wei)二”,不過他有時(shi)仍然使用(yong)(yong)威廉·赫歇爾所(suo)取(qu)的名稱(后者分別稱泰(tai)坦妮亞和(he)奧伯龍為“天(tian)衛(wei)三”、“天(tian)衛(wei)四”)。1851年,拉塞爾按照各衛(wei)星(xing)距(ju)離(li)天(tian)王星(xing)遠(yuan)近,采用(yong)(yong)羅(luo)馬數字為當時(shi)已知(zhi)的所(suo)有天(tian)王星(xing)衛(wei)星(xing)命(ming)名,從那以后奧伯龍即被(bei)稱為天(tian)衛(wei)四。
天(tian)(tian)(tian)衛(wei)四(si)的(de)軌(gui)道(dao)(dao)距離(li)(li)天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)約(yue)58萬4000公里,是(shi)(shi)天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)五顆(ke)大(da)衛(wei)星(xing)距離(li)(li)最遠的(de)一顆(ke)。天(tian)(tian)(tian)衛(wei)四(si)軌(gui)道(dao)(dao)的(de)離(li)(li)心率和(he)軌(gui)道(dao)(dao)傾角(jiao)較小。公轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)和(he)自轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)一致,均為13.5個地球(qiu)日(ri)。也就是(shi)(shi)說,天(tian)(tian)(tian)衛(wei)四(si)是(shi)(shi)一顆(ke)同(tong)步自轉(zhuan)(zhuan)衛(wei)星(xing),處(chu)于潮汐鎖定狀態——它永遠以同(tong)一面朝(chao)向(xiang)母星(xing)。天(tian)(tian)(tian)衛(wei)四(si)軌(gui)道(dao)(dao)的(de)很大(da)一部分(fen)(fen)處(chu)于天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)磁(ci)(ci)圈之外(wai),這(zhe)使(shi)其(qi)(qi)表面直接遭(zao)受著太陽風的(de)轟擊(ji)(ji)。而當(dang)其(qi)(qi)運行至天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)磁(ci)(ci)圈內時(shi)(shi)(shi),其(qi)(qi)逆(ni)軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)一面則遭(zao)受到(dao)磁(ci)(ci)圈等(deng)離(li)(li)子體的(de)轟擊(ji)(ji),這(zhe)種(zhong)轟擊(ji)(ji)可(ke)能(neng)導致了(le)星(xing)體逆(ni)軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)一面的(de)暗(an)化,在天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)的(de)其(qi)(qi)他衛(wei)星(xing)上也都(dou)能(neng)觀測(ce)到(dao)類似(si)現(xian)象(xiang)。由于在公轉(zhuan)(zhuan)時(shi)(shi)(shi),天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)基本上都(dou)是(shi)(shi)以同(tong)一面面向(xiang)太陽,而其(qi)(qi)衛(wei)星(xing)軌(gui)道(dao)(dao)都(dou)位于天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)的(de)赤道(dao)(dao)面上,所以這(zhe)些(xie)衛(wei)星(xing)(包(bao)括天(tian)(tian)(tian)衛(wei)四(si))都(dou)經(jing)歷(li)著極端(duan)的(de)季(ji)節周(zhou)期(qi):其(qi)(qi)南半(ban)球(qiu)和(he)北半(ban)球(qiu)都(dou)需經(jing)歷(li)為時(shi)(shi)(shi)42年(nian)的(de)完全黑暗(an)時(shi)(shi)(shi)期(qi)以及(ji)42年(nian)的(de)連續日(ri)照(zhao)期(qi)。每隔(ge)42年(nian),當(dang)天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)運行至晝(zhou)夜(ye)平分(fen)(fen)點且其(qi)(qi)赤道(dao)(dao)面切向(xiang)地球(qiu)方(fang)向(xiang)時(shi)(shi)(shi),就有可(ke)能(neng)出現(xian)天(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)衛(wei)星(xing)之間的(de)掩(yan)星(xing)現(xian)象(xiang)。2007年(nian)5月4日(ri)即(ji)出現(xian)了(le)天(tian)(tian)(tian)衛(wei)四(si)掩(yan)藏(zang)天(tian)(tian)(tian)衛(wei)二的(de)現(xian)象(xiang),共(gong)持續了(le)約(yue)6分(fen)(fen)鐘。
在(zai)(zai)(zai)天(tian)(tian)王星(xing)的(de)(de)(de)所(suo)有(you)衛(wei)星(xing)中(zhong)(zhong),天(tian)(tian)衛(wei)四的(de)(de)(de)體(ti)積和質量(liang)都僅次于(yu)天(tian)(tian)衛(wei)三(san),其質量(liang)在(zai)(zai)(zai)太陽系衛(wei)星(xing)中(zhong)(zhong)也位列第九。天(tian)(tian)衛(wei)四的(de)(de)(de)密度為1.63克/立方(fang)(fang)(fang)厘(li)米,高于(yu)土星(xing)衛(wei)星(xing)的(de)(de)(de)典(dian)型密度,表明其可能是有(you)近(jin)乎等量(liang)的(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)水和非冰(bing)體(ti)物質構成,后(hou)者包括巖石(shi)和密度較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)有(you)機化(hua)(hua)合(he)物。光譜(pu)測定表明在(zai)(zai)(zai)該(gai)星(xing)體(ti)表面(mian)存(cun)在(zai)(zai)(zai)著晶體(ti)狀的(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)水,進一步(bu)證明了(le)冰(bing)體(ti)水的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)。另(ling)外(wai),天(tian)(tian)衛(wei)四同(tong)軌道(dao)方(fang)(fang)(fang)向一面(mian)的(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)水吸收譜(pu)帶強于(yu)逆(ni)軌道(dao)方(fang)(fang)(fang)向一面(mian),這(zhe)與其他(ta)天(tian)(tian)王星(xing)衛(wei)星(xing)上(shang)的(de)(de)(de)觀測結果正好相反。至今還不確定這(zhe)種不對稱分布的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin),但是可能與星(xing)體(ti)表面(mian)的(de)(de)(de)“撞(zhuang)擊(ji)生土”(impact gardening)過(guo)程(即(ji)通過(guo)撞(zhuang)擊(ji)產生土壤)有(you)關(guan)——該(gai)過(guo)程在(zai)(zai)(zai)同(tong)軌道(dao)方(fang)(fang)(fang)向一面(mian)較(jiao)(jiao)為劇烈:即(ji)在(zai)(zai)(zai)撞(zhuang)擊(ji)過(guo)程中(zhong)(zhong),星(xing)體(ti)表面(mian)的(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)四散濺(jian)出,只留(liu)下暗色的(de)(de)(de)非冰(bing)體(ti)物質。這(zhe)種暗色物質可能包括巖石(shi)、二(er)氧化(hua)(hua)碳、多種鹽類和有(you)機化(hua)(hua)合(he)物,而除此之外(wai)的(de)(de)(de)其他(ta)化(hua)(hua)合(he)物還未被發現。
天(tian)(tian)衛(wei)四內(nei)(nei)部(bu)可能分化出了(le)(le)一(yi)(yi)顆巖石內(nei)(nei)核(he)和(he)一(yi)(yi)層(ceng)冰(bing)(bing)(bing)質(zhi)地幔,如果(guo)(guo)該猜想屬實(shi),那么(me)其(qi)內(nei)(nei)核(he)的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑(jing)將達(da)(da)到480公(gong)里,大(da)約(yue)是(shi)星體(ti)半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)63%,其(qi)質(zhi)量(liang)約(yue)占星體(ti)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)54%——具體(ti)數值(zhi)將取(qu)決于(yu)(yu)星體(ti)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)構(gou)成。天(tian)(tian)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)部(bu)壓力達(da)(da)到了(le)(le)5億帕(5千巴(ba))。現在還不(bu)知(zhi)(zhi)道天(tian)(tian)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)質(zhi)地幔的(de)(de)(de)(de)狀況。如果(guo)(guo)該冰(bing)(bing)(bing)層(ceng)中含有足量(liang)的(de)(de)(de)(de)氨或其(qi)他抗凍劑,那么(me)天(tian)(tian)衛(wei)四就可能擁有一(yi)(yi)層(ceng)液(ye)態海(hai)洋,位于(yu)(yu)內(nei)(nei)核(he)和(he)地幔之(zhi)間。如果(guo)(guo)該海(hai)洋確實(shi)存在,其(qi)厚度(du)將會達(da)(da)到40公(gong)里,溫度(du)達(da)(da)180K。不(bu)過天(tian)(tian)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)部(bu)結(jie)構(gou)很(hen)大(da)程(cheng)(cheng)度(du)上(shang)取(qu)決于(yu)(yu)其(qi)過去的(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)活(huo)動過程(cheng)(cheng),而這(zhe)個過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)細節已經很(hen)難為人所(suo)知(zhi)(zhi)。
天(tian)(tian)(tian)衛四是除(chu)天(tian)(tian)(tian)衛二之外,天(tian)(tian)(tian)王星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)中表(biao)面(mian)最暗(an)的(de)(de)大衛星(xing)(xing)。它的(de)(de)表(biao)面(mian)顯示了強烈的(de)(de)反(fan)增益效果(guo):當相(xiang)位角為(wei)(wei)0時,其(qi)幾何反(fan)照(zhao)(zhao)率(lv)為(wei)(wei)0.31,當相(xiang)位角為(wei)(wei)1°時,幾何反(fan)照(zhao)(zhao)率(lv)驟減為(wei)(wei)0.20;其(qi)球(qiu)面(mian)反(fan)照(zhao)(zhao)率(lv)約為(wei)(wei)0.14。天(tian)(tian)(tian)衛四表(biao)面(mian)呈現出(chu)微微的(de)(de)紅(hong)(hong)色(se),但在(zai)(zai)某些剛形成(cheng)(cheng)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑地(di)(di)形區,則呈現出(chu)淡(dan)藍色(se)。天(tian)(tian)(tian)衛四的(de)(de)同軌道(dao)方向(xiang)一(yi)(yi)面(mian)和逆(ni)軌道(dao)方向(xiang)一(yi)(yi)面(mian)表(biao)面(mian)特(te)征并不一(yi)(yi)致(zhi),后者較(jiao)之前者顯得更紅(hong)(hong),可能是由(you)于前者含有(you)較(jiao)少的(de)(de)暗(an)色(se)物(wu)質。這種表(biao)面(mian)紅(hong)(hong)化(hua)可能是幾十億年來由(you)帶電粒子和微隕星(xing)(xing)對星(xing)(xing)體表(biao)面(mian)轟擊(ji)(ji)(ji)所(suo)引起的(de)(de)太空風化(hua)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)。天(tian)(tian)(tian)衛四由(you)近乎(hu)等量的(de)(de)冰體水和巖石構(gou)成(cheng)(cheng),其(qi)內部可能分化(hua)出(chu)了一(yi)(yi)個巖石內核和一(yi)(yi)個冰質地(di)(di)幔(man)(man)。此外,在(zai)(zai)內核和地(di)(di)幔(man)(man)之間可能還存在(zai)(zai)著一(yi)(yi)層(ceng)液(ye)態水。天(tian)(tian)(tian)衛四的(de)(de)表(biao)面(mian)呈暗(an)紅(hong)(hong)色(se),其(qi)主要地(di)(di)形是遭受(shou)小行星(xing)(xing)和彗星(xing)(xing)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后形成(cheng)(cheng)的(de)(de),分布(bu)有(you)大量直徑(jing)達到210公里的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑。天(tian)(tian)(tian)衛四上存在(zai)(zai)著峽谷(gu)(地(di)(di)塹)地(di)(di)形,該地(di)(di)形是在(zai)(zai)星(xing)(xing)體演化(hua)初(chu)期由(you)于內部膨脹(zhang)而形成(cheng)(cheng)的(de)(de)。
科學家在天(tian)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四表(biao)(biao)面(mian)共(gong)發現了兩類地(di)質(zhi)(zhi)構(gou)造:撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)和(he)峽谷(gu)。在天(tian)王星所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星中,天(tian)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)遭受過(guo)最猛烈的(de)(de)(de)(de)(de)隕石(shi)轟擊(ji)(ji)(ji)(ji),其(qi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)密度接近飽和(he)——任(ren)何新的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)都可(ke)能(neng)破壞舊撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)小則(ze)幾(ji)公(gong)里(li),大(da)(da)則(ze)數百公(gong)里(li),其(qi)中最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)——哈姆(mu)雷(lei)特(te)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)達到206公(gong)里(li)。較大(da)(da)型的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)周(zhou)圍都分布有(you)明亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)、成(cheng)輻(fu)射狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)噴(pen)出物,其(qi)構(gou)成(cheng)物質(zhi)(zhi)為形(xing)(xing)(xing)成(cheng)時間(jian)相對較晚的(de)(de)(de)(de)(de)冰體。最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)個撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)——哈姆(mu)雷(lei)特(te)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)、奧賽(sai)羅撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)和(he)麥克白(bai)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)——的(de)(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)(keng)底分布著(zhu)大(da)(da)量暗色(se)物質(zhi)(zhi),這些物質(zhi)(zhi)是在撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)之(zhi)后覆(fu)蓋上去(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)。旅行者2號拍攝的(de)(de)(de)(de)(de)照片顯示在天(tian)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四東南(nan)部存在著(zhu)一(yi)(yi)座高達11公(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)山峰,其(qi)可(ke)能(neng)是一(yi)(yi)個直徑(jing)達375公(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)型撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)中央(yang)山峰。天(tian)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四表(biao)(biao)面(mian)還縱橫交錯著(zhu)一(yi)(yi)系列的(de)(de)(de)(de)(de)峽谷(gu)地(di)形(xing)(xing)(xing),不過(guo)較之(zhi)天(tian)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)峽谷(gu)地(di)形(xing)(xing)(xing),其(qi)分布范(fan)圍較窄。這些峽谷(gu)可(ke)能(neng)屬于正斷層地(di)形(xing)(xing)(xing)或(huo)地(di)塹(qian),后一(yi)(yi)種地(di)形(xing)(xing)(xing)常橫切于大(da)(da)型撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)明亮(liang)沉(chen)積帶之(zhi)上,這表(biao)(biao)明其(qi)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)時間(jian)較晚。天(tian)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四上最引人(ren)注目的(de)(de)(de)(de)(de)峽谷(gu)是莫姆(mu)爾峽谷(gu)。
天(tian)衛四的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)質構造是在(zai)外部的(de)(de)(de)(de)(de)撞擊坑(keng)形(xing)成(cheng)過(guo)程(cheng)(cheng)和內源(yuan)性的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)表更新過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)此消彼(bi)長中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de),前者的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)貫穿于天(tian)衛四的(de)(de)(de)(de)(de)整個歷史,是該(gai)衛星(xing)現(xian)今地(di)貌的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)作用(yong)力(li);而后者的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)時間則是在(zai)該(gai)星(xing)體(ti)形(xing)成(cheng)之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)(de)一段時期。內源(yuan)性作用(yong)主(zhu)要(yao)表現(xian)為地(di)質構造活動,最終形(xing)成(cheng)了峽谷(gu)(gu)地(di)形(xing)——即冰質地(di)殼(ke)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)大裂(lie)縫,峽谷(gu)(gu)地(di)形(xing)抹去了部分的(de)(de)(de)(de)(de)古老地(di)形(xing),這種裂(lie)縫是在(zai)天(tian)衛四的(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)體(ti)膨脹(zhang)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de),該(gai)星(xing)體(ti)膨脹(zhang)率達到了0.5%。
另(ling)外,在同(tong)軌(gui)道方向(xiang)一面和撞(zhuang)擊(ji)坑中經常出現(xian)一種(zhong)暗斑,這(zhe)種(zhong)地質(zhi)構造的(de)性質(zhi)還不為人(ren)知(zhi)。一些科(ke)(ke)學(xue)家(jia)認(ren)為它們(men)是冰(bing)火山的(de)噴發點(類似于月海),另(ling)一些科(ke)(ke)學(xue)家(jia)則認(ren)為它們(men)是在隕石(shi)撞(zhuang)擊(ji)之(zhi)(zhi)后露出來的(de)暗色(se)物質(zhi)——其(qi)原本埋(mai)藏于純冰(bing)體之(zhi)(zhi)下。在后一種(zhong)假設中,天衛四內部結(jie)構應(ying)該(gai)至少(shao)發生(sheng)了部分(fen)的(de)分(fen)化,使得冰(bing)質(zhi)巖石(shi)圈(quan)能(neng)夠位于其(qi)未分(fen)化的(de)內部結(jie)構之(zhi)(zhi)上。
深谷
天衛(wei)四上的(de)深谷,以莎士比亞(ya)作品(pin)中(zhong)出現的(de)地名命名。
科(ke)學家們認為(wei)天衛(wei)四是(shi)在次(ci)星(xing)(xing)云(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)吸積盤(pan)中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de),該(gai)吸積盤(pan)由氣體和(he)塵埃構成(cheng),它(ta)可能(neng)在天王星(xing)(xing)形(xing)成(cheng)之(zhi)后(hou)就(jiu)已形(xing)成(cheng),也可能(neng)是(shi)在一(yi)次(ci)造(zao)成(cheng)天王星(xing)(xing)如今極大的(de)(de)(de)(de)(de)軌道傾(qing)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊事件中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。現今還無法(fa)得知次(ci)星(xing)(xing)云(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)確切物(wu)質(zhi)構成(cheng),但(dan)是(shi)相較(jiao)于土星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing),天衛(wei)四和(he)其(qi)(qi)他天王星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)較(jiao)高(gao)密度表(biao)明該(gai)次(ci)星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)所含的(de)(de)(de)(de)(de)水份可能(neng)較(jiao)少(shao)。其(qi)(qi)間存在著大量的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)元素和(he)碳元素,不過最(zui)后(hou)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)主要是(shi)一(yi)氧化碳和(he)氮(dan)氣,而非氨和(he)甲烷。所以在該(gai)次(ci)星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)所含的(de)(de)(de)(de)(de)水分(fen)也較(jiao)少(shao)(一(yi)氧化碳和(he)氮(dan)氣都形(xing)成(cheng)了包合物(wu)),巖石較(jiao)多(duo),這與(yu)該(gai)衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)較(jiao)高(gao)密度相吻合。
天(tian)衛四的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成過(guo)程(cheng)可(ke)能持(chi)續了(le)數(shu)千年(nian)時間。伴隨形(xing)(xing)(xing)成過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)撞擊事件(jian)在(zai)星體(ti)外層(ceng)產生(sheng)了(le)大量(liang)熱能,當時在(zai)深達60公(gong)里的(de)(de)(de)地層(ceng)中溫度(du)高達230K。天(tian)衛四形(xing)(xing)(xing)成之(zhi)后,地下巖層(ceng)逐漸冷卻,而其內部則(ze)由于(yu)蘊藏(zang)于(yu)巖石(shi)中的(de)(de)(de)放射(she)性元素衰變產生(sheng)的(de)(de)(de)熱能而被加熱。冷卻的(de)(de)(de)外部巖層(ceng)出(chu)現(xian)了(le)收(shou)縮現(xian)象,而內部則(ze)向(xiang)外膨脹。這(zhe)在(zai)星體(ti)地殼中產生(sheng)了(le)強大的(de)(de)(de)應力,導致裂縫(feng)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成。該過(guo)程(cheng)持(chi)續了(le)大約200萬年(nian),現(xian)今的(de)(de)(de)峽(xia)谷地形(xing)(xing)(xing)可(ke)能即(ji)是這(zhe)一過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)產物。這(zhe)說(shuo)明該星體(ti)上的(de)(de)(de)任何內源性構造(zao)活動都(dou)發生(sheng)于(yu)數(shu)十億(yi)年(nian)前(qian)。
如(ru)果在(zai)冰(bing)(bing)(bing)(bing)層(ceng)(ceng)中(zhong)存(cun)在(zai)著如(ru)氨(以(yi)(yi)氨水(shui)合物(wu)形式(shi)存(cun)在(zai))這(zhe)類(lei)的(de)抗凍(dong)(dong)劑,那(nei)么最初的(de)潮汐熱(re)效應和(he)持續進(jin)行(xing)中(zhong)的(de)放射性元素衰變產生的(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)就可能(neng)(neng)(neng)足以(yi)(yi)融(rong)化(hua)冰(bing)(bing)(bing)(bing)層(ceng)(ceng)。進(jin)一(yi)(yi)步(bu)的(de)融(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)可能(neng)(neng)(neng)導致冰(bing)(bing)(bing)(bing)體和(he)巖石的(de)分化(hua),從而形成一(yi)(yi)個(ge)巖石內核(he)和(he)一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)冰(bing)(bing)(bing)(bing)質地幔(man)。而在(zai)內核(he)和(he)地幔(man)之間(jian)則(ze)可能(neng)(neng)(neng)存(cun)在(zai)著一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)富含溶解氨的(de)液態(tai)海洋。這(zhe)層(ceng)(ceng)氨水(shui)混合物(wu)的(de)低(di)共熔點為(wei)(wei)176K。如(ru)果溫(wen)度低(di)于該數(shu)值,那(nei)么現在(zai)這(zhe)層(ceng)(ceng)海洋可能(neng)(neng)(neng)又會重新結(jie)(jie)凍(dong)(dong)。結(jie)(jie)凍(dong)(dong)過(guo)程(cheng)進(jin)而一(yi)(yi)起(qi)內部結(jie)(jie)構的(de)膨脹,這(zhe)也能(neng)(neng)(neng)導致星體表(biao)面峽(xia)谷地形的(de)形成。但是,迄今(jin)為(wei)(wei)止人(ren)類(lei)所知關于天衛四演化(hua)的(de)細(xi)節仍十分有限。
至今為止(zhi)只有(you)旅行者(zhe)(zhe)2號(hao)在(zai)1986年1月飛(fei)掠(lve)天衛(wei)四時(shi)拍攝了該衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)特(te)寫(xie)照片(pian)。盡管但(dan)是(shi)旅行者(zhe)(zhe)2號(hao)距離天衛(wei)四的(de)(de)最近距離僅47萬公里(li),但(dan)是(shi)其中(zhong)質量最好的(de)(de)照片(pian)的(de)(de)空間分辨(bian)率也只有(you)6公里(li)。在(zai)飛(fei)掠(lve)期間,天衛(wei)四的(de)(de)南(nan)半球朝(chao)向太陽,所以未能對(dui)北(bei)半球(暗面)進行探(tan)測。迄今為止(zhi)還未有(you)其他探(tan)測器光(guang)臨過天王星(xing)(xing)和天衛(wei)四,在(zai)可預見(jian)的(de)(de)未來也沒有(you)探(tan)測該行星(xing)(xing)的(de)(de)計劃。