天王星環

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，是繼土星環之後，在太陽系內被發現的第二個環系統。已知的13個清晰的環中，最亮的是ε環。

基本介紹

• 中文名：天王星環
• 類型：暗淡環系統
• 最亮：ε環
• 星體：天王星

基本簡介

天王星是太陽系中第七個行星，於1781年發現的。但直到1977年，人們才發現它的環。美國宇航局旅行者2號太空船於1986年首次發回第一張天王星環圖像。拍照時旅行者2號位於天王星陰影中，距離為236000公里。天王星共有13個塵埃環，地面上的天文學家每隔84年才能觀測到這些環的邊緣。2003年，天王星昏暗的外部環曾經出現在哈勃的視野里，但是直到2005年才被天文學家注意到。

天王星環

哈勃圖像顯示，這些環位於天王星的上方或下方，看起來很像長長的釘子。因為在哈勃拍攝的照片裡，天王星明亮的光線大部分被阻擋了，所以科學家無法看到這些環穿過天王星表面的過程。殘餘的光線顯示出扇形的形狀，伴隨的是內外環之間的邊緣部分。 一系列凱克圖像表明，自從2004年以來，天文學家看到的天王星環的大小和距離是如何變化的。新圖像表明，自從20世紀80年代以來，天王星環的模樣發生了很大變化。這表明這顆行星在過去的21年裡遭受了巨大撞擊。

天王星環總表
環名	半徑（公里）	寬度（公里）	等深度（公里）	厚度（米）	傾斜角（°）
ζcc	26 840–34 890	8 000	0.8	?	?
ζc	32 000–37 850	3 500	0.6	?	?
1986U2R	37 000–39 500	2 500	?	?	?
ζ	37 850–41 350	3 500	1	?	?
6	41 837	1.6–2.2	0.41	?	0.062
5	42 234	1.9–4.9	0.91	?	0.054
4	42 570	2.4–4.4	0.71	?	0.032
α	44 718	4.8–10.0	3.39	?	0.015
β	45 661	6.1–11.4	2.14	?	0.005
η	47 175	1.9–2.7	0.42	?	0.001
ηc	47 176	40	0.85	?	0.001
γ	47 627	3.6–4.7	3.3	150?	0.002
δc	48 300	10–12	0.3	?	0.001
δ	48 300	4.1–6.1	2.2	?	0.001
λ	50 023	1–2	0.2	?	0?
ε	51 149	19.7–96.4	47	150?	0
ν	66 100–69 900	3 800	0.012	?	?
μ	86 000–103 000	17 000	0.14	?	?

發現始末

日本天文學家藉助於裝配有自適應光學系統的天體望遠鏡，成功地拍攝到天王星、天王星環及其衛星照片，這是利用帶有不同濾光片的近紅外線波段拍攝的一組3張照片，因此照片顏色不象我們在可見光波段看到的顏色那樣。照片上的天王星呈藍色，甲烷在紅外線波段就是呈現這樣的顏色，因為天王星大氣主要是由甲烷構成。

天王星環

天王星是英國天文學家威廉斯·赫歇耳在1781年3月13日發現的，他利用自製的口徑為16厘米的望遠鏡看到了這顆行星。最初他曾以為這是一顆彗星，但是進一步觀測之後表明，這是一顆比土星更遠的新行星。天王星圍繞太陽的轉動周期（公轉周期）是84年，自轉周期為16.2小時。它沿一個橢圓形軌道轉動，軌道平均半徑約為28億公里（19.18天文單位）。天王星與其它太陽系行星不同，它仿佛是側身躺著圍繞自己的軸在轉動。

從發現天王星至今已經一共找到10個天王星環和15顆衛星，天王星環不像土星環，它們非常細，是名副其實的線狀環，因此只有利用特殊的觀察方法才能看到天王星環。

外環系統

在2005年12月，哈勃太空望遠鏡偵測到一對早先未曾發現的圓環，如今稱為外環系統，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，其中的天衛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。關於外環顏色是藍色的一個假說是，它由來自天衛二十六的細小冰微粒組成，因此能散射足夠多的藍光。天王星的內環看起來是呈灰色的。

環系起源

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。

威廉·赫歇爾的觀測

認為威廉·赫歇爾在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”。

天王星環

赫歇爾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。赫歇爾的筆記在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爾究竟看見了什麼，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，即使赫歇爾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。