upright=1.5|vignette|Les six lunes les plus connues d'Uranus (à l'échelle, mais avec des luminosités relatives non respectées ) ; de gauche à droite : Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Obéron. Uranus, la septième planète du Système solaire, possède connus, dont 28 numérotés (le vingt-neuvième n'est encore connu que par sa désignation provisoire), dont 27 nommés. William Herschel découvrit les deux premières lunes, Titania et Obéron en 1787 tandis que les autres lunes principales furent découvertes par William Lassell en 1851 (Ariel et Umbriel) et Gerard Kuiper en 1948 (Miranda).. Les autres lunes furent découvertes après 1985, pour certaines durant le survol de et pour les autres par des télescopes au sol..
Les satellites d'Uranus sont divisés en trois groupes : quatorze satellites intérieurs, cinq satellites majeurs et dix satellites irréguliers. Les satellites intérieurs sont de petits corps sombres qui ont des caractéristiques et une origine communes avec les anneaux de la planète. Les cinq satellites majeurs ont une masse suffisante pour être en équilibre hydrostatique et quatre présentent à la surface des signes d'activité interne tels que la formation de canyons ou du volcanisme. Le plus grand satellite d'Uranus, Titania, est le huitième plus grand du Système solaire avec un diamètre de , mais est vingt fois moins massif que la Lune. Les satellites irréguliers d'Uranus ont des orbites elliptiques et fortement inclinées (en majorité rétrogrades) et orbitent à de grandes distances de la planète..
Découverte vignette|Le système uranien vu en (ISAAC sur le VLT) et en (NACO avec optique adaptative). En 2007, les anneaux étaient vus de côté, d'où le fait qu'ils soient beaucoup moins visibles sur la photo. William Herschel découvrit les deux premiers satellites (Titania et Obéron) le , six ans après avoir découvert Uranus. Dans les années suivantes, Herschel crut découvrir quatre satellites supplémentaires (voir paragraphe suivant) et peut-être un anneau. Durant une cinquantaine d'années, Herschel fut le seul à avoir observé les satellites d'Uranus.. Durant les années 1840, de meilleurs instruments et la position favorable d'Uranus dans le ciel permirent des observations suggérant la présence de lunes supplémentaires. Ariel et Umbriel furent découvertes par William Lassell en 1851.. La numérotation des lunes d'Uranus en chiffres romains resta incertaine durant très longtemps et les publications hésitèrent entre la numérotation de Herschel (dans laquelle Titania et Obéron sont II et IV) et celle de Lassell (où ils sont parfois I et II).. Avec la confirmation de l'existence d'Ariel et d'Umbriel, Lassell attribua les numéros I à IV par ordre croissant de distance à Uranus.. Cette convention fut finalement adoptée. En 1852, le fils de Herschel, John Herschel attribua des noms aux quatre lunes d'Uranus alors connues..
Aucun autre satellite ne fut découvert durant le siècle suivant. En 1948, Gerard Kuiper découvrit Miranda, le plus petit et le dernier des cinq grands satellites sphériques d'Uranus, à l'observatoire McDonald.. Des décennies plus tard, le survol d'Uranus par la sonde en permit d'identifier dix lunes intérieures. Puck fut découvert dès la fin de l'année 1985., puis dans le courant de , Juliette, Portia., Cressida, Desdémone, Rosalinde, Belinda, Cordélia., Ophélie et Bianca. Un autre satellite, Perdita, fut découvert en 1999 en étudiant de vieux clichés Voyager 2. (découverte publiée en 2001.). Caliban. et Sycorax furent découverts par des télescopes terrestres en 1997. Setebos., Stephano et Prospero. le furent en 1999, Trinculo., Francisco et Ferdinand. en 2001, Margaret., Mab. et Cupid en 2003.
Uranus fut la dernière planète géante sans satellite naturel irrégulier connu. Depuis 1997, dix satellites irréguliers extérieurs ont été identifiés à l'aide de télescopes au sol. Deux lunes intérieures supplémentaires, Cupid et Mab, ont été découvertes grâce au télescope spatial Hubble en 2003.. La découverte de Margaret est publiée en .
En , on annonce la découverte indirecte de deux satellites intérieurs supplémentaires. Leur présence a été déduite de perturbations qu'ils engendrent sur les anneaux. Ils seraient trop petits et sombres pour être visibles avec les moyens actuels d'observation. Il faudra attendre la mise en service du télescope spatial James Webb en 2018 pour espérer pouvoir les détecter..
Le est annoncée la découverte d'un nouveau satellite : ., satellite irrégulier rétrograde qui semble appartenir au même groupe que Caliban et Stephano« New moons of Uranus and Neptune announced », Carnegie Science, Earth & Planets Laboratory, 23 février 2024..
Le est annoncée la découverte d'un : http://www.cbat.eps.harvard.edu/iau/cbet/005500/CBET005593.txt.. Ce satellite régulier reçoit sa désignation permanente, , le ..
Fausse découverte de quatre satellites supplémentaires par Herschel Après que Herschel eut découvert Titania et Obéron le , il crut avoir identifié quatre satellites supplémentaires, deux en 1790 ( et ) et deux en 1794 ( et ). Durant plusieurs décennies, les astronomes crurent qu'Uranus avait six satellites, bien que les quatre derniers n'aient jamais été observés par d'autres astronomes. En 1851, William Lassell découvrit Ariel et Umbriel ce qui invalidait les observations de Herschel. En effet, Herschel aurait dû découvrir Ariel et Umbriel s'il avait effectivement découvert quatre satellites supplémentaires, mais les paramètres orbitaux d'Ariel et d'Umbriel ne correspondent pas à ceux de ces quatre satellites. Selon Herschel, les quatre satellites avaient des périodes sidérales de (entre Uranus et Titania), 10,96 jours (entre Titania et Obéron), 38,08 et (au-delà d'Obéron).. Les astronomes conclurent que les quatre satellites supplémentaires découverts par Herschel n'existaient pas, Herschel ayant peut-être pris pour des satellites de petites étoiles se trouvant dans le voisinage d'Uranus.. La découverte d'Ariel et d'Umbriel fut donc attribuée à Lassell.
Dénomination Les deux premières lunes d'Uranus furent découvertes en 1787 mais ne reçurent pas de nom avant 1852, un an après que deux lunes supplémentaires eurent été découvertes. C'est John Herschel, fils du découvreur d'Uranus, qui eut la responsabilité de les baptiser. John Herschel ne choisit pas les noms dans la mythologie grecque comme c'était souvent le cas mais parmi les esprits magiques de la littérature anglaise : les fées Obéron et Titania dans Le Songe d'une nuit d'été de William Shakespeare et les sylphes Ariel et Umbriel dans La Boucle de cheveux enlevée d'Alexander Pope (Ariel est également un esprit dans La Tempête de Shakespeare). John Herschel aurait en effet estimé qu'il était logique qu'Uranus, dieu du ciel et de l'air, soit accompagné d'esprits de l'air..
Les noms des satellites découverts au ne suivent pas le thème des esprits de l'air (à l'exception de Puck et Mab). Les noms sont désormais choisis dans les œuvres utilisées par Herschel. Miranda, découverte en 1949, fut nommée par son découvreur Gerard Kuiper d'après un personnage mortel de La Tempête de Shakespeare. La pratique actuelle de l'Union astronomique internationale consiste à tirer les noms des satellites d'Uranus de personnages des pièces de Shakespeare et de La Boucle de cheveux enlevée d'Alexander Pope. Seuls Ariel, Umbriel et Belinda ont des noms issus de cette dernière pièce ; tous les autres ont des noms provenant d'œuvres de Shakespeare. À l'origine, toutes les lunes extérieures devaient leur nom à une pièce, La Tempête. Cependant, cette tendance s'est arrêtée car Margaret est nommée d'après Beaucoup de bruit pour rien.
vignette|upright=1.5|Les masses relatives des satellites d'Uranus. Les cinq satellites majeurs de 0,7 % de la masse totale pour Miranda à 40 % pour Titania. Les autres satellites comptent en cumulé pour 0,1 % de la masse totale et sont difficilement visibles sur le graphique.
La Boucle de cheveux enlevée (un poème d'Alexander Pope) : Ariel, Umbriel, Belinda Pièces de William Shakespeare : Le Songe d'une nuit d'été : Titania, Obéron, Puck La Tempête : (Ariel), Miranda, Caliban, Sycorax, Prospero, Setebos, Stephano, Trinculo, Francisco, Ferdinand Le Roi Lear : Cordélia Hamlet : Ophélie La Mégère apprivoisée : Bianca Troïlus et Cressida : Cressida Othello : Desdémone Roméo et Juliette : Juliette, Mab Le Marchand de Venise : Portia Comme il vous plaira : Rosalinde Beaucoup de bruit pour rien : Margaret Le Conte d'hiver : Perdita Timon d'Athènes : Cupid
Plusieurs lunes d'Uranus partagent leur nom avec des astéroïdes : (171) Ophélie, (218) Bianca, (548) Cressida, (593) Titania, (666) Desdémone, (763) Cupidon et (2758) Cordelia.
Formation
Selon une étude d'astronomes japonais publiée en 2020, les satellites d'Uranus se seraient formés à l'impact d'un corps avec la planète. Cet impact aurait produit un disque de vapeur, lequel se serait ensuite étendu et condensé, les particules de glace produites s'accrétant alors pour former les satellites. Ce modèle réussirait à reproduire la structure (masse et taille) du système uranien..
Caractéristiques et groupes
Le système de satellites de la planète Uranus est moins massif que ceux des trois autres géantes gazeuses. La masse combinée de ses cinq satellites majeurs est inférieure à la moitié de celle de Triton, la septième plus grande lune du Système solaire. Le rayon du plus grand satellite, Titania, est de , soit la moitié de celui de la Lune, mais légèrement plus élevé que la moitié de celui de Rhéa, la deuxième plus grande lune de Saturne ; Titania est le huitième plus grand satellite du Système solaire. La masse d'Uranus est d'environ celle de ses lunesLa masse d'Uranus est de , tandis que la masse combinée des lunes uraniennes est d'environ ..
Des satellites près des anneaux α et β ?
Selon une étude parue en et basée sur des observations de , des satellites mineurs mesurant de deux à sept kilomètres pourraient se trouver une centaine de kilomètres en extérieur des anneaux α et β. Une confirmation visuelle à partir d'images de semble difficile du fait des faibles tailles prédites pour ces lunes mais une confirmation à partir de télescopes terrestres est envisageable..
Lunes intérieures vignette|Schéma des lunes intérieures, de Miranda et des anneaux d'Uranus
À l'heure actuelle (2008), treize satellites intérieurs ont été détectés autour d'Uranus. Leur orbite est située à l'intérieur de celle de Miranda. Toutes les lunes intérieures sont fortement liées aux anneaux d'Uranus, qui sont probablement issus de la fragmentation d'une ou plusieurs lunes intérieures.. Les deux lunes les plus intérieures (Cordélia et Ophélie) sont des « bergers » pour l'anneau ε d'Uranus, tandis que la petite lune Mab est probablement la source de l'anneau µ, le plus extérieur.
Puck est de loin le plus grand satellite intérieur d'Uranus, avec un diamètre de , et le seul pour lequel les photos prises par montrent des détails. Puck et Mab sont les deux plus externes des satellites intérieurs d'Uranus. Toutes les lunes intérieures sont des objets sombres : leur albédo géométrique est inférieur à 10 %.. Elles sont composées de glace d'eau contaminée par un matériau sombre, qui est probablement issu de composés organiques ayant subi l'effet des radiations..
Les petites lunes intérieures se perturbent constamment les unes les autres. Le système est chaotique et apparemment instable. Des simulations montrent que les lunes pourraient se perturber suffisamment pour que leurs orbites se croisent, ce qui pourrait conduire à des collisions entre des lunes. Desdémone pourrait entrer en collision, soit avec Cressida, soit avec Juliette, durant les 100 prochains millions d'années..
Satellites majeurs