海王星環

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實線表示環;虛線表示衛星軌道。

海王星環總共包含5個主要的行星環，且它們最早是由天文學家帕特里斯·布歇、萊因霍爾德·哈夫納和讓·曼弗雷德於1984年在智利拉西拉天文台發現的。[1][2]而這些環的第一張照片則是於1989年由旅行者2號飛船拍攝的。[3]十分微弱，由塵土構成，很像木星環或天王星環，但要比木星環纖細得多。這5個環後來分別以對發現海王星作出重大貢獻的5個人命名。他們分別是約翰·戈特弗里德·加勒、奧本·勒維耶、威廉·拉塞爾、弗朗索瓦·阿拉戈和約翰·柯西·亞當斯。[3]

海王星環的組成物質非常黑暗，類似於天王星環。[4]環裏的灰塵比例較高[4]，且其光學深度較低，小於0.1。[5]亞當斯環分為五個環弧，又逆時針方向分別被命名為博愛，平等1和平等2，自由，和勇氣。[4]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。[6]

發現[編輯]

旅行者2號拍得的2幀相片。
2022年由詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的近紅外相機所拍攝的海王星環。

威廉·拉塞爾於1846年首次提及了圍繞海王星的環。天文學家在1968年通過恆星掩星首次觀測到天王星環，但是遭到忽視。[3]天王星環直到1977年時才被發現。天王星環發現後不久，維拉諾瓦大學哈羅德學者Reitsema團隊開始尋找圍繞海王星環。他們在1981年5月24日觀測海王星的一次掩星，然而沒有發現任何環帶。[3]

海王星在1983年9月12日出現另一次掩星，但是地面觀測結果無法確定。旅行者2號在1989年飛越海王星時確認海王星環存在。[3]

最亮的環（亞當斯環和勒威耶環）已經被哈勃太空望遠鏡和地面望遠鏡拍攝[7][8]，但昏暗的環仍然遠遠低於能見度門檻。[9]2022年，詹姆斯韋伯太空望遠鏡對這些環進行了近紅外相機拍攝，這是自航海者2號探測以來首次觀察海王星環。[10]

特徵[編輯]

旅行者二號通過提高亮度拍到的海王星的昏暗的環
亞當斯環的環弧（從左至右：博愛，平等，自由） ，還拍到了內側的勒威耶環

海王星擁有五個不同的環[4]，從內向外依次是：伽勒環、勒威耶環、拉塞爾環、阿拉戈環和亞當斯環。[11]勒威耶環和伽勒環之間也許還存在更暗弱的延伸。[4][6]海王星的另三個環很窄，寬度約100公里或100公里以下[5][6]，與此相反，寬廣的伽勒環和拉塞爾環寬度為2000至5000公里。[4]亞當斯環擁有五個明亮的環弧[4]，按逆時針數分別是：博愛、平等1、平等2 、自由和勇氣。[6][12]「博愛、平等、自由」是法國大革命的口號。[13]

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%。[6]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%）。[11][6] 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。[11][4]整體而言，海王星環類似於木星環[4]；兩個環系統都由微弱、狹隘、廣泛的塵埃環組成。[6]

海王星的環和天王星一樣，被認為是比較年輕的。[4]這些環的年齡很可能大大地低於它們自己的年齡。[6]另外，像天王星一樣，海王星的環可能是由於一個小衛星碎裂而產生。[4]

伽勒環[編輯]

伽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。[11]這環里的塵埃估計比例為40%-70%。[4][14]

勒威耶環[編輯]

勒威耶環的軌道半徑約為53,200公里[11]，但它是狹窄的，寬度約113公里[5]，塵埃比例為40%-70%。[6][14]而它是海王星的環里很亮的環。海王星的小衛星海衛五，其軌道半徑約為52,526公里，因此能夠發揮自己的作用，成為勒威耶環的牧羊犬衛星。[11]

拉塞爾環[編輯]

拉塞爾環是海王星的最寬廣的環[6]，其軌道半徑約為57,200公里。[11]這是一個微弱的環，塵埃比例約是20%-40%。[14]與勒威耶環和阿拉戈環挨得很緊。[11]

阿拉戈環[編輯]

阿拉戈環很窄，很暗，但比拉塞爾環亮多了。[11]然而，許多出版物並沒有提及阿拉戈環的存在。[6]

亞當斯環[編輯]

外側的亞當斯環軌道半徑約為63,930公里[11]，是最有名的和最值得研究的海王星環。這個環是狹窄的[14]，稍有偏心和傾斜，總寬度約為35公里[5]。環的塵埃比例是在20%-40%。[14]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[12]使亞當斯環穩定。[12]

環弧[編輯]

亞當斯環最亮的部分是環弧。[3]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，而最暗的則是勇氣。[15]亞當斯環的弧有些類似土星G環的弧。[16][11]弧的結構相當穩定，但一些變化已經被注意到。[17]自1986年以來，弧的整體亮度下降。勇氣弧向前躍升了294°[18]，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。[18]

性質[編輯]

環 半徑（公里）[11] 寬度（公里） 當量深度（公里）[19] 正常光學厚度[20] 灰塵比例(％)[14] 偏心率 斜度(°) 註釋
伽勒環（N42）[21] 40,900–42,900 2,000 0.15[4] ~ 10−4[4] 40–70 ? ? 廣闊暗淡的環
勒威耶環（N53）[22] 53,200 ± 20 113[5] 0.7 ± 0.2[5] 6.2 ± 1.5 × 10–3[5] 40–70 ? ? 狹窄的環
拉塞爾環[23] 53,200–57,200 4,000 0.4[4] ~ 10−4[4] 20–40 ? ? 拉塞爾環是從阿拉戈環延伸出來的一個薄弱的環
阿拉戈環[24] 57,200 <100[4] ? ? ? ? ?
亞當斯環（N63）[25] 62,932 ± 2 15–50[5] 0.4[4]

1.25–2.15[5]（環弧）

0.011 ± 0.003[5]

0.03–0.09[4]（環弧）

20–40

40–70 （環弧）

4.7 ± 0.2 × 10–4[12] 0.0617 ± 0.0043[12] 有五個明亮的環弧[26]
  • 問號表示參數未知。

相關條目[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Hubbard, W.B.; Brahic, A.; Bouchet, P.; Elicer, L.-R.; Haefner, R.; Manfroid, J.; Roques, F.; Sicardy, B.; Vilas, F. Occultation Detection of a Neptune Ring Segment. Press Abstracts from the Sixteenth Lunar and Planetary Science Conference, held March 11–15, 1985, in Houston, TX. LPI Contribution 559, published by the Lunar and Planetary Institute, 3303 Nasa Road 1, Houston, TX 77058, 1985, p.35. 1985. Bibcode:1985LPICo.559...35H. 
  2. ^ Manfroid, J.; Haefner, R.; Bouchet, P. New evidence for a ring around Neptune. Astronomy and Astrophysics. 1986, 157 (1): L3. Bibcode:1986A&A...157L...3M. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Miner, Ellis D., Wessen, Randii R., Cuzzi, Jeffrey N. The discovery of the Neptune ring system. Planetary Ring Systems. Springer Praxis Books. 2007. ISBN 978-0-387-34177-4. 
  4. ^ 4.00 4.01 4.02 4.03 4.04 4.05 4.06 4.07 4.08 4.09 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 B. A. Smith, L. A. Soderblom, D. Banfield, C Barnet, A. T. Basilevsky, R. F. Beebe, K. Bollinger, J. M. Boyce, A. Brahic, G. A. Briggs, R. H. Brown, C Chyba, s A. Collins, T. Colvin, A. F. Cook, D. Crisp, S. K. Croft, D. Cruikshank, J. N. Cuzzi, G. E. Danielson, M. E. Davies, E. De Jong, L. Dones, D. Godfrey, J. Goguen, I. Grenier, V. R. Haemmerle, H. Hammel, c J. Hansen, c P. Helfenstein, C. Howell, G. E. Hunt, A. P. Ingersoll, T. V. Johnson, J. Kargel, R. Kirk, D. I. Kuehn, S. Limaye, H. Masursky, A. McEwen, D. Morrison, T. Owen, W. Owen, J. B. Pollack, C C Porco, K. Rages, P. Rogers, D. Rudy, C. Sagan, J. Schwartz, E. M. Shoemaker, M. Showalter, B. Sicardy, D. Simonelli, J. Spencer, L. A. Sromovsky, C. Stoker, R. G. Strom, V. E. Suomi, S. P. Synott, R. J. Terrile, P. Thomas, W. R. Thompson, A. Verbiscer, J. Veverka. Voyager 2 at Neptune: Imaging Science Results. Science. 1989-12-15, 246 (4936): 1422–1449 [2018-04-02]. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.246.4936.1422. （原始內容存檔於2016-06-04） （英語）. 
  5. ^ 5.00 5.01 5.02 5.03 5.04 5.05 5.06 5.07 5.08 5.09 Horn, Linda J.; Hui, John; Lane, Arthur L. Observations of Neptunian rings by Voyager photopolarimeter experiment. Geophysics Research Letters. 1990, 17 (10): 1745–1748. Bibcode:1990GeoRL..17.1745H. doi:10.1029/GL017i010p01745. 
  6. ^ 6.00 6.01 6.02 6.03 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 6.09 6.10 Burns, J.A.; Hamilton, D.P.; Showalter, M.R. Dusty Rings and Circumplanetary Dust: Observations and Simple Physics (pdf). Grun, E.; Gustafson, B. A. S.; Dermott, S. T.; Fechtig H. (編). Interplanetary Dust. Berlin: Springer: 641–725. 2001 [2013-11-23]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-06-03）. 
  7. ^ Nicholson, P.D.; Cooke, Maren L.; et al. Five Stellar Occultations by Neptune: Further Observations of Ring Arcs. Icarus. 1990, 87 (1): 1. Bibcode:1990Icar...87....1N. doi:10.1016/0019-1035(90)90020-A. 
  8. ^ Dumas, Cristophe; Terrile, Richard J.; et al. Stability of Neptune's ring arcs in question (pdf). Nature. 1999, 400 (6746): 733–735 [2013-11-23]. Bibcode:1999Natur.400..733D. doi:10.1038/23414. （原始內容存檔 (PDF)於2021-01-24）. 
  9. ^ dePater, Imke; Gibbard, Seren; et al. The Dynamic Neptunian Ring Arcs: Evidence for a Gradual Disappearance of Liberté and Resonant Jump of Courage (PDF). Icarus. 2005, 174 (1): 263–272. Bibcode:2005Icar..174..263D. doi:10.1016/j.icarus.2004.10.020. （原始內容 (pdf)存檔於2008-07-19）. 
  10. ^ Merzdorf, Jessica. New Webb Image Captures Clearest View of Neptune’s Rings in Decades. NASA. 2022-09-19 [2022-09-23]. （原始內容存檔於2022-11-16）. 
  11. ^ 11.00 11.01 11.02 11.03 11.04 11.05 11.06 11.07 11.08 11.09 11.10 11.11 Miner, Ellis D., Wessen, Randii R., Cuzzi, Jeffrey N. Present knowledge of the Neptune ring system. Planetary Ring System. Springer Praxis Books. 2007. ISBN 978-0-387-34177-4. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 Porco, C.C. An Explanation for Neptune's Ring Arcs. Science. 1991, 253 (5023): 995–1001. Bibcode:1991Sci...253..995P. PMID 17775342. doi:10.1126/science.253.5023.995. 
  13. ^ Sicardy, B.; Roques, F.; Brahic, A. Neptune's Rings, 1983–1989 Ground-Based Stellar Occultation Observations. Icarus. 1991, 89 (2): 220. Bibcode:1991Icar...89..220S. doi:10.1016/0019-1035(91)90175-S. 
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 Colwell, Joshua E.; Esposito, Larry W. A model of dust production in the Neptunian ring system. Geophysics Research Letters. 1990, 17 (10): 1741–1744. Bibcode:1990GeoRL..17.1741C. doi:10.1029/GL017i010p01741. 
  15. ^ Namouni, Fathi; Porco, Carolyn. The confinement of Neptune's ring arcs by the moon Galatea. Nature. 2002, 417 (6884): 45–47. Bibcode:2002Natur.417...45N. PMID 11986660. doi:10.1038/417045a. 
  16. ^ Hedman, M. M.; Burns; J. A.; Tiscareno; et al. The Source of Saturn's G Ring (pdf). Science. 2007, 317 (5838): 653–656 [2013-11-23]. Bibcode:2007Sci...317..653H. PMID 17673659. doi:10.1126/science.1143964. （原始內容存檔 (PDF)於2008-07-04）.  已忽略未知參數|author-separator= (幫助)
  17. ^ Sicardy, B.; Roddier, F.; et al. Images of Neptune's ring arcs obtained by a ground-based telescope. Nature. 1999, 400 (6746): 731–733. Bibcode:1999Natur.400..731S. doi:10.1038/23410. 
  18. ^ 18.0 18.1 Showalter, M.R.; Burns; De Pater; Hamilton; Lissauer; Verbanac; et al. Updates on the dusty rings of Jupiter, Uranus and Neptune. Dust in Planetary Systems, Proceedings of the conference held September 26–28, 2005 in Kaua'i, Hawaii. 2005, 1280: 130. Bibcode:2005LPICo1280..130S. 
  19. ^ Holberg, J.B.; Nicholson, P. D.; French, R.G.; Elliot, J.L. Stellar occultation probes of the Uranian rings at 0.1 and 2.2 μm – A comparison of Voyager UVS and earth-based results. The Astronomical Journal. 1987, 94: 178–188. Bibcode:1987AJ.....94..178H. doi:10.1086/114462. 
  20. ^ Ockert, M.E.; Cuzzin, J.N.; Porco, C.C.; and Johnson, T.V. Uranian ring photometry: Results from Voyager 2. Journal of Geophysical Research. 1987, 92 (A13): 14,969–78. Bibcode:1987JGR....9214969O. doi:10.1029/JA092iA13p14969. 
  21. ^ Editorial. Obituaries: G. V. Schiaparelli, J. G. Galle, J. B. N. Hennessey J. Coles, J. E. Gore. The Observatory. 1910, 33: 311–318 [2013-11-23]. Bibcode:1910Obs....33..311.. （原始內容存檔於2016-06-03）. 
  22. ^ Adams, John. Prof. Adams on Leverrier's Planetary Theories. Nature. 1877, 16 (413): 462–464 [2013-11-23]. Bibcode:1877Natur..16..462.. doi:10.1038/016462a0. （原始內容存檔於2016-06-03）. 
  23. ^ <Please add first missing authors to populate metadata.>. Fellows deceased, list of Lassell, W. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1881, 41: 188–191. Bibcode:1881MNRAS..41..188.. 
  24. ^ Hansen, P. A. Extract of a Letter respecting the Lunar Tables (Obituary of M. Arago). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1854, 14: 102–107. Bibcode:1853MNRAS..14....1H. 
  25. ^ <Please add first missing authors to populate metadata.>. OBITUARY: List of Fellows and Associates deceased during the year: John Couch Adams. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1893, 53: 184–209. Bibcode:1893MNRAS..53..184.. 
  26. ^ Salo, Heikki; Hanninen, Jyrki. Neptune's Partial Rings: Action of Galatea on Self-Gravitating Arc Particles. Science. 1998, 282 (5391): 1102–1104. Bibcode:1998Sci...282.1102S. PMID 9804544. doi:10.1126/science.282.5391.1102. 

外部連結[編輯]

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