Accidentes superficiales y geología. Oberón es el segundo satélite de Urano más oscuro tras Umbriel. Su superficie muestra un marcado efecto de oposición, su reflectividad cae desde un 31% en un ángulo de fase de 0º hasta un 22% a un ángulo de 1º, asimismo tiene un muy bajo valor de albedo de Bond, un 14%. La superficie presenta un color ligeramente rojo, excepto en lo depósitos de impacto recientes, que son grises o ligeramente azules. Los hemisferios delantero y trasero respecto de la traslación del satélite son asimétricos, el primero es menos rojo que el segundo. El enrojecimiento de las superficies puede ser el resultado de erosión espacial causada por el bombardeo de la superficie por partículas cargadas y micrometeoritos durante toda la vida del Sistema Solar.
Los investigadores han identificado dos clases de accidentes geológicos en Oberón: cráteres de impacto y cañones, llamados en lenguaje astrogeológico chasmata. La antigua superficie de Oberón es la más craterizada de los satelites de Urano, con una densidad de impactos cercana a la saturación, es decir, cuando la formación de nuevos cráteres se equilibra con la destrucción de los antiguos. Este alto número de cráteres significa que la superficie de Oberón es también la más antigua de entre los satélites de Urano. Los diámetros de los cráteres varían entre unos pocos kilómetros hasta los 206 km de Hamlet, el mayor cráter conocido. Muchos grandes cráteres están rodeados de rayos de eyección consistentes en hielo relativamente reciente. Los cráteres más grandes, Hamlet, Otelo y Macbeth, tienen fondos de materiales oscuros depositados después de su formación. Un pico de una altura de aproximadamente 11 km fue observado en algunas imágenes del Voyager 2 cerca del limbo sureste de Oberón, que puede ser el pico central de un gran crater de impacto de aproximadamente 375 km de diámetro. La superficie está cruzada por un sistema de cañones que son menos extensos que los encontrados en Titania. Los cañones son probablemente fallas normales o escarpes y en algunos casos fosas tectónicas, que pueden ser recientes o antiguos. Los depósitos brillantes de escarpes transversales de ciertos grandes cráteres antiguos indican que son de formación más reciente. El cañón más destacado es el Mommur Chasma.
La geología de Oberón estuvo influida por dos fuerzas antagónicas: la formación de cráteres de impacto y los procesos endógenos. La primera ha actuado durante toda la historia del satélite y el la principal responsable del aspecto actual de su superficie. Los procesos endógenos estuvieron activos durante el periodo siguiente a la formación de Oberón. Estos procesos fueron fundamentalmente tectónicos y causaron la formación de grandes cañones, producidos por el hundimiento del hielo que formaba la corteza del satélite. La formación de cañones destruyo la superficie más antigua. La rotura y hundimiento de la placa superficial de hielo fue causada por la expansión de Oberón un 0,5%, proceso que ocurrió en dos fases, dando lugar a cañones de dos edades diferentes.
La naturaleza de las superficies oscuras, que principalmente se presentas en el hemisferio delantero y dentro de cráteres no es conocida. Algunos investigadores han presentado la hipótesis de que son de material criovolcánico análogos a los mares de la luna, mientras que otros piensan que los impactos de meteoritos profundizaron en la superficie hasta el material más oscuro existente por debajo del hielo. En este último caso, Oberón debería estar parcialmente diferenciado con una placa helada en su superficie mientras sobre un interior no diferenciado.
Órbita
Oberón orbita Urano a una distancia de aproximadamente 584000 km, siendo el más alejado del planeta de sus cinco principales satélites. La órbita de Oberón tiene una baja excentricidad e inclinación respecto del ecuador de Urano. Su periodo orbital es alrededor de 13,5 días coincidente con su periodo de rotación sobre su eje, es decir, una cara de Oberón siempre apunta a Urano, como en el caso de la Luna respecto de la Tierra, por efecto del acoplamiento de mareas.
La órbita de Oberón discurre durante una parte importante de ella fuera de la magnetosfera de Urano. Como resultado, su superficie es directamente barrida por el viento solar. Este efecto es importante porque en el resto de los satélites, los cuales orbitan en el interior de la magnetosfera de Urano, el hemisferio que queda a la espalda del movimiento de traslación del satélite a lo largo de su órbita, se ve barrido por el plasma magnetosférico que rota junto con el planeta. Este bombardeo supone el oscurecimiento de esos hemisferios, efecto que se observa en todos los satélites excepto en Oberón. Debido a la gran inclinación del eje de rotación de Urano que le hace estar tumbado respecto del sol, al girar sus satélites en el plano ecuatorial también se ven sometidos a un ciclo estacional extremo. Ambos hemisferios norte y sur pasan 42 años en completa oscuridad y luego otros 42 años de iluminación continua. Una vez cada 42 años, cuando Urano está en el equinoccio y su plano ecuatorial interseca con la Tierra, se producen ocultaciones mutuas de los satélites. Una de esas ocultaciones, que duró unos seis minutos, se observó el 4 de mayo de 2007 cuando Oberón oculto a Umbriel.
Origen y evolución
Se piensa que Oberón se formó a partir de un disco de acreción de gas y polvo que existió alrededor de Urano durante un tiempo después de su formación o que fue creado a partir de un impacto gigantesco sobre Urano que probablemente además fue el causante de la gran inclinación de su eje. La composición de esta nube no se conoce, no obstante la alta densidad de Oberón y demás satélites de Urano comparados con los de Saturno indican que debía de ser relativamente pobre en agua. Cantidades significativas de nitrógeno y carbono pueden haber estado presentes en forma de monóxido de carbono y N2 en vez de amoniaco y metano. Los satélites formados en esta nube contendrían menos hielo de agua, con CO y N2 atrapados como clatratos y más roca, explicando la mayor densidad.
La acreción de Oberón probablemente duró unos cuantos miles de años. Los impactos que acompañaron la acreción causaron el calentamiento de la capa externa del satélite. La máxima temperatura de alrededor de 230 K se alcanzó a la profundidad de 60 km. Antes del final del proceso de formación, la superficie se congeló mientras el interior seguía calentado debido a la desintegración de elementos radiactivos presentes en las rocas. Así la capa exterior se contrajo mientras que el interior todavía estaba caliente y dilatándose, lo que causó unas fuertes tensiones en la corteza del satélite que al final llevó a la rotura de esa superficie. El sistema de cañones que conforma la superficie de Oberón puede ser el resultado de este proceso que pudo durar alrededor de 200 millones de años, lo que implica que la actividad endógena de Oberón terminó hace ya miles de millones de años.
El calor inicial de la acreción junto con la desintegración de elementos radioactivos pudieron ser suficientemente intensos como para fundir el hielo si algún anticongelante, como amoniaco, en forma de hidrato, estaba presente. El proceso de fusión es posible que haya llevado a la separación del hielo de la roca y se haya formado un núcleo rocoso rodeado de un manto de hielo. Una capa de agua líquida rica en amoniaco disuelto puede haberse formado en el límite entre el núcleo y el manto. La temperatura eutéctica de esta mezcla es de 176 K. Si la temperatura ha caído por debajo de ese valor el océano interior se habría ya congelado. El proceso de congelación del agua condujo a la expansión del interior, el cual produjo a su vez los cañones de su superficie. De momento, el conocimiento que se tiene de la evolución de Oberón es muy limitado.
Exploración
Las únicas imágenes cercanas de que disponemos provienen del sobrevuelo de Urano por la sonda espacial Voyager 2 en enero de 1986. Como la distancia mínima entre la sonda y Oberón fue de 470.000 km, las mejores imágenes muestran una resolución de 6 km aproximadamente. Las imágenes cubren aproximadamente un 40% de la superficie, aunque sólo un 25% de las mismas son de buena calidad. En el momento del sobrevuelo, el hemisferio sur de Oberón apuntaba al sol, mientras que el hemisferio norte estaba en oscuridad y no pudo ser estudiado. Ninguna otra sonda se ha aproximado a Urano desde entonces y ninguna misión ha sido programada en un futuro cercano.
