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File:Uranian rings PIA01977 modest.jpg
File:Uranus rings.png

天王星有由直徑小於10米的黑暗顆粒物質組成的暗淡環系統, [1]是繼土星環之後,在太陽系內被發現的第二個環系統。[2] 已知的13個清晰的環中,最亮的是ε環。

發現 编辑

威廉·赫歇耳聲稱他曾經在1789年看見天王星環(詳見下文),然而這是值得懷疑的,因為在隨後的兩個世紀沒有一個觀測者曾經注意到環的存在。環確實的發現日期是1977年3月10日,在James L. Elliot、Edward W. Dunham、和Douglas J. Mink使用柯伊伯機載天文台觀測時。這個發現是很意外的,他們原本的計畫是觀測天王星掩蔽SAO 158687以研究天王星的大氣層。然而,當他們分析觀測的資料時,他們發現在行星掩蔽的前後,這顆恆星都曾經短暫的消失了五次。他們認為,必須有個環系統圍繞著行星才能解釋。[3]

航海家的遭遇 编辑

航海家2號在1986年飛掠過天王星時,直接看見了這些環。[1]航海家2號也發現兩圈新光環,使環的數量增加到7圈。[1]

外環系統 编辑

File:Outer Uranian rings.jpg

在2005年12月,哈柏太空望遠鏡偵測到一對早先未曾發現的圓環,現在稱為外環系統,使天王星環已知的數量增加到13圈。最外面的環稱為μ環,是較明亮的η環距離的兩倍遠。哈柏同時也發現了兩顆新的小衛星,其中的天卫二十六還與最外面的μ環共享軌道,並且被炸出來的表面物質可能是環的原料來源。 在2006年4月,凱克天文台 公布的新環影像中,最外環的一圈是藍色的,另一圈則是紅色的。[4][5]

關於外環顏色是藍色的一個假說是,它由來自天卫二十六的細小冰微粒組成,因此能散射足夠多的藍光。[4][6]天王星的內環看起來是呈灰色的。[4]

起源 编辑

天王星環是相當年輕的,在圓環之間的空隙和混濁度上的差異顯示它們不是與天王星同時形成的。在環中的物質可能是一次高速的撞擊或是潮汐力扯碎衛星一部分形成的碎片。[2][7]

赫協爾的觀測 编辑

認為威廉·赫歇耳在18世紀就觀察到天王星環的理由,首先來自於他的觀測記錄,詳述在1789年2月22日對天王星的觀測,包括以下的段落: "覺得有一個環"。[8]

赫歇耳在一張小圖上畫出了圓環,並且註明"有一點傾向於紅色",夏威夷的凱克望遠鏡則證實了這樣的描述是真實的。[4]赫歇耳的筆記在1797年被皇家學會印製出版,但是在1797至1977年將近二個世紀的時間,天王星環很少,甚至根本未曾被提及。這不得不很嚴肅的懷疑赫歇耳究竟看見了什麼,而之後其他的數百位天文學家卻什麼都沒有看見?平心而論,即使赫歇耳給了天王星環與天王星大小的正確關係,天王星在太陽附近的移動也可能改變了環和他的顏色。[9]

列表 编辑

File:Uranian system schematic.jpg

這是天王星行星環系統摘要總表:

天王星總表
环名 半径(公里) 宽度(公里)等深度(公里)厚度(米)倾斜角(°)注释
ζc32 000–37 8503 5000.6??Inward extension of the ζ ring
1986U2R 37 000–39 5002 500???Faint dusty ring
ζ37 850–41 3503 5001??
641 8371.6–2.20.41?0.062
542 2341.9–4.90.91?0.054
442 5702.4–4.40.71?0.032
α44 7184.8–10.03.39?0.015
β45 6616.1–11.42.14?0.005
η47 1751.9–2.70.42?0.001
ηc47 176400.85?0.001Outward broad component of the η ring
γ47 6273.6–4.73.3150?0.002
δc48 30010–120.3?0.001Inward broad component of the δ ring
δ48 3004.1–6.12.2?0.001
λ50 0231–20.2?0?Faint dusty ring
ε51 14919.7–96.447150?0Shepherded by Cordelia and Ophelia
ν66 100–69 9003 8000.012??Between Portia and Rosalind, peak brightness at 67 300 km
μ86 000–103 00017 0000.14??At Mab, peak brightness at 97 700 km

相關條目 编辑

相關資料 编辑

  1. 1.0 1.1 1.2 Smith, B.A.; Soderblom, L.A.; Beebe, A.; et.al.(1986年).“Voyager 2 in the Uranian System: Imaging Science Results”.Science,233:97-102. 
  2. 2.0 2.1 Esposito, L. W.(2002年).“Planetary rings”(pdf).Reports On Progress In Physics,65:1741–1783. 
  3. J. L. Elliot, E. Dunham & D. Mink(1977年).The rings of Uranus.Cornell University.於2007年6月9日查閱.
  4. 4.0 4.1 4.2 4.3 dePater, Imke; Hammel, Heidi B.; Gibbard, Seran G.; Showalter Mark R.(2006年).“New Dust Belts of Uranus: Two Ring, red Ring, Blue Ring”.Science,312:92-94.doi:10.1126/science.1125110 
  5. Sanders, Robert(2006-04-06).Blue ring discovered around Uranus.UC Berkeley News.於2006年10月3日查閱.
  6. Stephen Battersby(2006年).Blue ring of Uranus linked to sparkling ice.NewScientistSpace.於2007年6月9日查閱.
  7. Voyager Uranus Science Summary.NASA/JPL(1988年).於2007年6月9日查閱.
  8. {{#if: Uranus rings 'were seen in 1700s' |Uranus rings 'were seen in 1700s',BBC News,April 192007{{#if: {{{id
  9. Did William Herschel Discover The Rings Of Uranus In The 18th Century?.Physorg.com(2007年).於2007年6月20日查閱.

外部鏈結 编辑


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