La evidencia de que Neptuno tiene uno o más anillos surgió a mediados de la década de 1980 cuando los estudios de ocultación estelar de la Tierra ocasionalmente mostraron una breve caída en el brillo de la estrella justo antes o después de que el planeta pasara frente a ella. Debido a que las caídas solo se observaron en algunos estudios y nunca simétricamente en ambos lados del planeta, los científicos concluyeron que cualquier anillo presente no rodea completamente a Neptuno, sino que tiene la forma de anillos parciales o arcos anulares.
Laboratorio de Propulsión a Chorro / Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio
Las imágenes de la Voyager 2, sin embargo, revelaron un sistema de seis anillos, cada uno de los cuales de hecho rodea completamente a Neptuno. Los arcos putativos resultaron ser regiones brillantes en el anillo más externo, llamado Adams, donde la densidad de las partículas del anillo es particularmente alta. Aunque los anillos también rodean a cada uno de los otros tres planetas gigantes, ninguno muestra la llamativa aglomeración de Adams. Los arcos se encuentran dentro de un segmento de 45° del anillo. De la cabeza a la cola, las más destacadas se llaman Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2 y Fraternité. Tienen una longitud de unos 1.000 km (600 millas) a más de 10.000 km (6.000 millas). Aunque la luna Galatea, que orbita justo hacia el planeta del borde interior de Adams, puede interactuar gravitacionalmente con el anillo para atrapar partículas de anillo temporalmente en tales regiones en forma de arco, las colisiones entre partículas de anillo eventualmente deberían esparcir el material constituyente de manera relativamente uniforme alrededor del anillo. En consecuencia, se sospecha que el evento que suministró el material para los enigmáticos arcos de Adams, tal vez la ruptura de una pequeña luna, ocurrió en los últimos miles de años.
Los otros cinco anillos conocidos de Neptuno-Galle, Le Verrier, Lassell, Arago y Galatea, en orden de distancia creciente del planeta—carecen de la no uniformidad en densidad exhibida por Adams. Le Verrier, que tiene unos 110 km (70 millas) de ancho radial, se asemeja mucho a las regiones sin arco de Adams. Similar a la relación entre la luna Galatea y el anillo Adams, la luna Despina orbita a Neptuno justo hacia el planeta del anillo Le Verrier. Cada luna puede repeler gravitacionalmente las partículas cerca del borde interior de su anillo respectivo, actuando como una luna pastor para evitar que el material del anillo se extienda hacia el interior. (Para tratamientos más completos de los efectos de pastoreo, ver Saturno: Lunas: Dinámica orbital y rotacional; Urano: El sistema de anillos.)
Galle, el anillo más interno, es mucho más ancho y débil que Adams o Le Verrier, posiblemente debido a la ausencia de una luna cercana que podría proporcionar un fuerte efecto de pastoreo. Lassell consiste en una tenue meseta de material de anillo que se extiende hacia el exterior desde Le Verrier a mitad de camino de Adams. Arago es el nombre utilizado para distinguir una región estrecha y relativamente brillante en el borde exterior de Lassell. Galatea es el nombre que se usa generalmente para referirse a un anillo débil de material extendido a lo largo de la órbita de la luna Galatea. Las características de los anillos se resumen en la tabla.
| name | distance from centre of planet (km) | observed width (km) | |
|---|---|---|---|
| Galle | 41,900 | 2,000 | indistinct edges |
| Le Verrier | 53,200 | 110 | flanked at inner edge by moon Despina |
| Lassell | 55,200 | 4,000 | bounded by rings Le Verrier and Arago |
| Arago | 57,200 | menos de 100 | algo más brillante borde exterior de la amplia Lassell anillo |
| Galatea | 61,950 | menos de 100 | co-orbital de la luna Galatea |
| Adams | 62,930 | 15 | posee brillantes arcos; flanqueado en el borde interior por la luna Galatea |
Ninguno de los anillos de Neptuno se detectó por efectos de dispersión en la señal de radio de la Voyager que se propaga a través de los anillos, lo que indica que están casi desprovistos de partículas en el rango de tamaño centimétrico o más grande. El hecho de que los anillos fueran más visibles en las imágenes de la Voyager cuando están retroiluminados por la luz solar implica que están poblados en gran medida por partículas del tamaño del polvo, que dispersan la luz hacia adelante mucho mejor que hacia atrás hacia el Sol y la Tierra. Su composición química no se conoce, pero, al igual que los anillos de Urano, las superficies de las partículas del anillo de Neptuno (y posiblemente las partículas en su totalidad) pueden estar compuestas de hielos de metano oscurecidos por radiación.
La sospecha de juventud de los arcos de anillo de Adams y los argumentos ofrecidos se pueden extender a los anillos de Neptuno en general. Los anillos actuales son estrechos, y los científicos han encontrado difícil explicar cómo las órbitas de las lunas conocidas pueden limitar de manera efectiva la dispersión radial natural de los anillos. Esto ha llevado a muchos a especular que los anillos actuales de Neptuno pueden ser mucho más jóvenes que el propio planeta, quizás sustancialmente menos de un millón de años. El sistema de anillos actual puede ser marcadamente diferente de cualquiera que existiera hace un millón de años. Incluso es posible que la próxima nave espacial que visite los anillos de Neptuno encuentre un sistema muy evolucionado a partir del Voyager 2 fotografiado en 1989.