海王星の衛星と環の概略。実線は環、破線は衛星の軌道を表す。 海王星 の環 [ 1] アンドレ・ブライック により予測され、1989年にボイジャー2号 の観測により確認された。最も密度の濃い部分でも、土星の環 の密度の薄い部分であるC環やカッシーニの間隙 程度であり、海王星の環のほとんどは、薄く宇宙塵 に富み、むしろ木星の環 に似ている。海王星の環は、海王星の研究に功績のあった天文学者（ヨハン・ゴットフリート・ガレ 、ユルバン・ルヴェリエ 、ウィリアム・ラッセル 、フランソワ・アラゴ 及びジョン・クーチ・アダムズ [ 2] [ 3] [ 1] 衛星 ガラテア と同期する軌道に、名前のついていない暗い環を持つ。他の3つの衛星であるナイアド 、タラッサ 、デスピナ は、環の間を公転する[ 3]
海王星の環は、放射線によって生成した有機化合物のような非常に暗い物質で構成されており、天王星の環 の組成と似ている[ 4] [ 4] 光学的深さ は、0.1未満と低い[ 5] リベルテ・アーク 、エガリテ・アーク1 、エガリテ・アーク2 、フラテルニテ・アーク 、クラージュ・アーク と名付けられた5つのアーク（明るい部分）を含む。アークは、軌道黄経の範囲が狭く、非常に安定しており、1980年の最初の発見時からほとんど変化していない[ 4] 羊飼い衛星 ガラテアとの間の共鳴 に関係している可能性がある[ 6]
ボイジャー2号が撮影した海王星の環。明るい2本はルヴェリエ環とアダムズ環。 海王星の環(2022年JWST 撮影) 海王星の環についての最初の言及は、1846年、海王星最大の衛星トリトン の発見者でもあるウィリアム・ラッセル に遡る[ 1] アーティファクト であると考えられた。
最初の信頼性のある環の（あるいは環がないことを示す）観測は、1968年4月7日、恒星「BD -17°4388」の掩蔽 の観測によって行われた。この掩蔽は日本 、オーストラリア 、ニュージーランド など各地で観測されたが、当時は誰も環の存在を想定していなかった[ 7] [ 1] ケン・フリーマン （英語版 ） [ 7]
1980年8月21日の掩蔽を観測したストロムロ山天文台 のフィル・ニコルソンとテリー・ジョーンズは、1.5 RN （約37000km）の位置で2回の減光を観測したが、環によるものだとは結論が出なかった[ 7] セロ・トロロ天文台 のジェイ・エリアスが1回の瞬間的な減光を観測したが、環にしては狭すぎると考えられた[ 7]
天王星の環が発見された直後、アリゾナ大学 のハロルド・ライツェマ （英語版 ） ヴィラノヴァ大学 のチームは、海王星の環の探索を開始した。1981年5月24日のへびつかい座52番星 （英語版 ） [ 7] フライバイ したことで、この掩蔽は6つの小衛星の1つラリッサ が原因であることが明らかとなった[ 1]
1982年、エド・ギナン （英語版 ） マウントジョン天文台 で観測したデータを再解析した結果、半径29,800kmと36,125kmの位置にそれぞれ幅1200マイル（約1900km）の2本の環を発見したと発表した[ 7] [ 8] [ 7]
1980年代、海王星の大規模な掩蔽の回数は、当時天の川 近くにあり、恒星の密度の高い領域を動いていた天王星のものよりもずっと少なかった。海王星の次の掩蔽は1983年9月12日であり、この時は海王星の環の可能性があるものが検出された[ 1] [ 9] [ 1] [ 10] [ 4]
ボイジャーのフライバイ以降、解像度と集光力が上がったことにより、ハッブル宇宙望遠鏡 や地上の望遠鏡で最も明るい環（アダムズ環とルヴェリエ環）の撮影がなされた[ 11] メタン 吸収波長の電磁波を大きく遮断した。ただし薄いリングは、見ることはできなかった[ 12]
ボイジャーによる海王星の環の画像 海王星は5つの環を持ち[ 4] ガレ環 、ルヴェリエ環 、ラッセル環 、アラゴ環 、アダムズ環 と呼ばれる[ 3] [ 4] [ 6] [ 5] [ 4] [ 3] [ 6]
海王星の環は、多量のμmサイズの塵を含み、その割合は20%から70%に達する[ 6] [ 3] [ 6] [ 3] [ 4] ボンドアルベド の値(0.01-0.02)は天王星の環や海王星の内惑星の値に近い[ 4] [ 6]
海王星の環は、天王星の環と同様に、比較的若く、その年齢は太陽系 の年齢よりかなり小さいと考えられている[ 4] [ 6] [ 4]
海王星の最も内側の環は、1846年に最初に海王星を望遠鏡で観測したヨハン・ゴットフリート・ガレに因んで、ガレ環と呼ばれる[ 13] [ 3] -4 程度の薄い環で、0.15kmの厚さに相当する[ 4] [ 4] [ 14]
内側から2番目の環は、1846年に海王星の位置を予測したユルバン・ルヴェリエに因んでルヴェリエ環と呼ばれる[ 15] [ 3] [ 5] [ 5] [ 6] [ 14] [ 3]
内側から3番目の環は最も幅が広く[ 6] [ 16] [ 3] -4 程度で、0.4kmの厚さに相当する[ 4] [ 14]
ラッセル環の外縁、惑星から約57,200kmの距離には、幅100㎞程の小さな明るさのピークがあり[ 3] [ 17] [ 6] 海王星発見 当時のパリ天文台 長すなわちルヴェリエの上司であり、アダムズとの発見先取権争いにおいてルヴェリエを援護し、新惑星にルヴェリエと命名した人物である[ 18]
アダムズ環のアーク（左からフラテルニテ、エガリテ、リベルテ）と内側のルヴェリエ環 最も外側のアダムズ環は、軌道半径が約63,930kmであり[ 3] [ 3] [ 19] [ 5] [ 5] [ 14] 軌道共鳴 し[ 20]
アダムズ環は、5つの明るいアークを含む[ 4]
アダムズ環の最も明るい部分であるアークは、海王星の環の中で最初に発見された部分である[ 1]
アークは、反時計回りにフラテルニテ・アーク、エガリテ・アーク1、エガリテ・アーク2、リベルテ・アーク、クラージュ・アークという[ 6] [ 20] フランス革命 とフランス共和国 の標語「自由・平等・博愛」 "liberté, egalité, fraternité"に（逆順で）由来する。これらの名前は、1984年から1985年にアークを発見したSicardyらによって提案された英語 の名「Liberty, Equality, Fraternity」[ 9] フランス語 に戻したものである。残るクラージュ (courage) はフランス語で勇気を意味する。
アークは、天球に対しほぼ静止しており、その構成粒子と共に海王星の周りを公転はしていない。アークの黄経は247°から294°の比較的狭い範囲に収まり、それぞれのアークは1986年時点で以下の範囲にあった。
[ 3] [ 20]
フラテルニテ・アーク
247°
257°
エガリテ・アーク1
261°
264°
エガリテ・アーク2
265°
266°
リベルテ・アーク
276°
280°
クラージュ・アーク
284.5°
285.5°
ボイジャー2号から得られたデータによると、最も明るく最も長いアークはフラテルニテ・アークで、最も暗いのはクラージュ・アークであった。アークの光学的深さは、0.03-0.09と推測された[ 4] [ 5] [ 4] [ 5] [ 14] [ 21]
これらのアークは、ボイジャー2号の探索以降もハッブル宇宙望遠鏡の多天体分光器(NICMOS)による観測のほか、チリの超大型望遠鏡VLT 、ハワイのカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡 とW・M・ケック天文台 など、地上からの観測が行われており、さまざまな変化が見られている[ 22] [ 22] [ 22] [ 12] [ 22]
アダムズ環のアークについては、説明できない点が残っている[ 3] 軌道力学 では、長い年月を経るとアークは環全体に拡散することとなるため、その存在自体が謎である。そこで、アークの閉じ込めについては、いくつかの説が提唱されている。最も知られた説は、ガラテアが42:43の軌道傾斜角共鳴で物質をアークに閉じ込めているというものである[ 20] [ 20] ケック望遠鏡 による1998年の環の平均の動きの観測で、海王星の環はガラテアとの軌道傾斜角共鳴上にないという結論が得られた[ 11] [ 23]
もう1つの説は、軌道離心率共鳴によりアークへの閉じ込めが起こるというものである[ 24] [ 24] ラグランジュ点 に捕えられたものであるとされる。しかし、ボイジャー2号の観測により、未発見の衛星の大きさと質量は厳しく制限され、この説はあり得ないと考えられる[ 4] [ 25]
海王星の環は、1989年8月のボイジャー2号の海王星フライバイの際に詳しく調査された[ 4] [ 5] [ 4] [ 4] [ 4]
「?」は、そのパラメータが不明であることを意味する。
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