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海王星環是在1989年由旅行者2號探測器發現的,由塵土構成,很像木星環或天王星環。海王星已知的環有5個。海王星環的組成物質非常黑暗,光學深度低,小於0.1。

1 海王星環 -簡介

海王星環實線表示環;虛線表示衛星軌道。

1989年8月,旅行者2號飛越海王星時,證實海王星環周確實存在,其至少有5條完整和比較完整的環,從最裡面的環到海王星之間,還有一個很寬的主要由塵埃物質組成的殼層。其中兩條環帶比較明亮。

2 海王星環 -解釋

早在1846年9月海王星被發現之後不久,英國天文學家威廉·拉塞爾就宣稱,他看到了海王星環。雖然也有人表示觀測到了海王星環,但這項發現一直沒有得到正式承認。1977年和1979年,天王星環和木星環相繼被發現之後,海王星環是否存在的問題越來越吸引人們的注意。在多次海王星掩恆星的觀測中,得到的結果有分歧。1968年的一次海王星掩恆星時,有人說發現了海王星的兩個環;1980年的海王星掩星時,結論是否定的;1985年的又一次掩星時,確實證實了海王星有環。

3 海王星環 -亞當斯環

海王星環的組成物質非常黑暗,光學深度低,小於0.1。亞當斯環分為五個弧,命名為博愛,平等1和平等2,自由,和勇氣。弧佔據範圍狹窄,軌道經度非常穩定。環弧如何保持穩定仍在進行辯論。

4 海王星環 -發現歷程

海王星環旅行者2號拍得的2幀相片。
海王星環

拉塞爾在1846年第一次提到了圍繞海王星的環。在1968年通過恆星掩星第一個可靠的檢測了天王星環,但這一結果已被忽視,直到1977年時,天王星環被發現。天王星環發現后不久,一隊由維拉諾瓦大學由哈羅德學者Reitsema開始尋找圍繞海王星的環。5月24日,1981年,他們發現海王星的一次掩星。然而,以何種方式都沒有在暗淡的恆星找到一個環。1983年9月12日是海王星的另一次掩星,可能檢測到環。但是,地面的結果是不確定的。圍繞海王星的環肯定存在,但環系統的數據仍是一個謎。

拍攝到海王星的環

在1989年的旅行者2號航天器在其歷史性的飛越海王星時對海王星環作出了明確的發現。海王星擁有環。現在,最亮的環(亞當斯環和列維爾環)已經被哈勃太空望遠鏡和地面望遠鏡拍攝,但昏暗的環仍然遠遠低於能見度門檻。

5 海王星環 -特徵

海王星環海王星環
組成物質

海王星環包含了大量細小的灰塵:灰塵占環橫截面面積的20 %和70 % 。它們類似木星環,灰塵量50-100 % ,但土星環和天王星環,它們含有的塵埃很少(小於0.1 %) 。海王星環的粒子是的黑暗物質;可能是冰與有機物的混合物。整體而言,海王星環類似於木星環;兩個環系統都由微弱、狹隘、廣泛的塵埃環組成。

環的年齡與產生

海王星的環和天王星一樣,被認為是比較年輕的,它們的環的年齡很可能大大低於它們自己的年齡。另外,像天王星,海王星的環可能是由於一個小衛星碎裂而產生。

6 海王星環 -介紹五個環

亞當斯環的環弧(從左至右:博愛,平等,自由) ,還拍到了內側的列維爾環。亞當斯環的環弧(從左至右:博愛,平等,自由) ,還拍到了內側的列維爾環。
從內向外依次

海王星擁有五個不同的環,從內向外依次是:加勒環、列維爾環、 拉賽爾環、阿拉哥環和亞當斯環。列維爾環和加勒環之間也許還存在更暗弱的延伸。海王星的另三個環很窄,寬度約100公里或100公里以下,與此相反,寬廣的加勒環和拉塞爾環寬度為2000至5000公里。亞當斯環擁有五個明亮的環弧,按逆時針數分別是:博愛、平等1、平等2 、自由和勇氣。「博愛、平等、自由」是法國大革命的口號。

加勒環

加勒環是海王星最內側的環,它大約2000公里寬,距海王星約41,000-43,000公里。這環里的塵埃估計比例為40%~70%。

列維爾環

列維爾環的軌道半徑約為5.32萬公里,但它是狹窄的,寬度約113公里,塵埃比例為40%~70%。而它是海王星的環里很亮的環。海王星的小衛星海衛五,軌道半徑約為52526公里,可發揮自己的作用,成為列維爾環的牧羊犬衛星。

拉塞爾環

拉塞爾環是海王星的最寬廣的環,這是一個微弱的環,塵埃比例約是20%至40%。與列維爾環和阿拉哥環挨得很緊。

阿拉哥環

阿拉哥環很窄,很暗,但比拉塞爾環亮多了。然而,許多出版物並沒有提及阿拉哥環的存在。

亞當斯環

外側的亞當斯環軌道半徑約為6.393萬公里,是最有名的和最值得研究的海王星環。這個環是狹窄的,稍有偏心和傾斜,總寬度約為35公里。環的塵埃比例是在20%~40%。海王星的小衛星海衛六,它的軌道在亞當斯環內,是一個牧羊犬衛星,通過42:43的軌道共振使亞當斯環穩定。

環弧

亞當斯環最亮的部分是環弧。弧是離散區域內的環,其中的粒子神秘聚集在一起。亞當斯環已知包括五個短弧,博愛、平等1、平等2、自由和勇氣,最亮最長的弧是博愛;最暗的是勇氣。亞當斯環的弧有些類似土星G環的弧。弧的結構相當穩定,但一些變化已經被注意到。自1986年以來,弧的整體亮度下降。勇氣弧向前躍升了294°,而自由弧在2003年幾乎已經消失了。博愛和平等(1和2)弧表現出相對亮度的不規則變化。

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