環系

海王星が一つ以上の環を持っているという証拠は、1980年代半ばに地球からの恒星の掩蔽の研究が、惑星がその前を通過する直前または後に星の明るさに短いディップを示したときに起こった。 ディップはいくつかの研究でのみ見られ、惑星の両側で対称的には見られなかったため、科学者たちは、存在するリングは海王星を完全に囲むのではなく、部分的なリング、またはリングアークの形をしていると結論づけた。

海王星のリングシステム's ring system
海王星のリングシステム

海王星のリングシステムは、ボイジャー2によって捕獲された2つの長時間露光バックライト画像で1989年に惑星に最も近い探査機が接近した数時間後に作られた。 最も明るい2つの環は、系の最も外側の環であるアダムスとル・ヴェリエである。 ル-ヴェリエからアダムスまでの途中に広がるのは、やや明るい外縁がリング-アラゴを構成する拡散リング-ラッセルである。 最も内側のリング、ガレは、ルヴェリエと海王星の露出オーバー三日月との間のかすかな拡散バンドとして表示されます。 アダムスの明るい弧は、別々の写真が撮影されたときに惑星の反対側にあったため、結合された画像には欠けています。

ジェット推進研究所/国立航空宇宙局

ボイジャー2からの画像は、しかし、実際には完全に海王星を囲んでいるそれぞれ 推定アークは,リング粒子の密度が特に高いAdamsと名付けられた最も外側のリング内の明るい領域であることが判明した。 リングはまた、他の三つの巨大な惑星のそれぞれを取り囲んでいるが、どれもアダムスの印象的な凝集性を表示しません。 円弧は、リングの45°のセグメント内にあります。 先頭から末尾まで、最も顕著なものは勇気、Liberté、Egalité1、Egalité2、Fraternitéと呼ばれています。 それらの長さは約1,000km(600マイル)から10,000km(6,000マイル)以上の範囲である。 アダムスの内側の端のちょうど平面上を周回する月ガラテアは、そのような弧状領域に一時的にリング粒子をトラップするためにリングと重力的に相互作用する可能性があるが、リング粒子間の衝突は最終的にリングの周りに比較的均一に構成物質を広げるはずである。 その結果、アダムズの謎めいたアークの材料を供給した出来事、おそらく小さな月の分裂が過去数千年以内に起こったと疑われている。

海王星の他の5つの既知の環—Galle、Le Verrier、Lassell、Arago、Galateaは、惑星からの距離の順に—アダムスによって示される密度の不均一性を欠いています。 半径110km(70マイル)のル-ヴェリエは、アダムズのnonarc地域によく似ています。 月のガラテアと環アダムスの関係と同様に、月のデスピナは環ルヴェリエのちょうど平面上に海王星を公転している。 それぞれの月は、それぞれのリングの内側の端付近の粒子を重力的に反発させ、リング材料が内側に広がるのを防ぐ羊飼いの月として機能する。 (羊飼い効果のより完全な治療については、土星:衛星:軌道と回転のダイナミクス、天王星:リングシステムを参照してください。)

最も内側の環であるガレは、アダムスやル-ヴェリエよりもはるかに広く、暗い。 ラッセルは、ル-ヴェリエからアダムスまでの約半分を外側に延びる、かすかなリング材料の台地で構成されています。 アラゴ(Arago)は、ラセルの外側の縁にある狭くて比較的明るい領域を区別するために使用される名前です。 ガラテア(Galatea)は、月の軌道に沿って広がるかすかな物質の輪を指すために一般的に使用される名前である。 リングの特性を表にまとめた。

Rings of Neptune
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 57,200 100未満 ブロードラッセルリングのやや明るい外縁
ガラテア 61,950 100未満 月ガラテアとの共軌道
アダムス 62,930 15 明るいアークを持っています; 月のガラテアによって内側の端に隣接

海王星のリングのいずれも、リングを伝搬するボイジャーの無線信号に対する散乱効果から検出されず、センチメートルサイズ以上の粒子がほとんどないことを示している。 太陽の光によってバックライトされたときにリングがボイジャーの画像で最も見えていたという事実は、それらが主に太陽と地球に向かって戻るよりもはるかに前方に光を散乱させる塵の大きさの粒子によって占められていることを意味しています。 それらの化学組成は知られていないが、天王星の環のように、海王星の環粒子(およびおそらく粒子全体)の表面は放射暗くなったメタン氷で構成されている可能性がある。

アダムスの環弧の疑いの若さと提供される引数は、一般に海王星の環に拡張することができます。 現在の環は狭く、科学者たちは、既知の衛星の軌道が環の自然な半径方向の広がりを効果的に制限する方法を説明することが困難であることを発見した。 これは、海王星の現在の環は、おそらく実質的に百万年未満、惑星自体よりもはるかに若いかもしれないと推測するために多くをリードしています。 現在の環系は、百万年前に存在していたものとは著しく異なる可能性があります。 海王星の環を訪問する次の宇宙船は、1989年にイメージされたボイジャー2号から大きく進化したシステムを見つける可能性さえあります。

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