Neptunuksen renkaat

Neptunuksen renkaat koostuvat pääasiassa viidestä päärenkaasta, jotka avaruusluotain Voyager 2 löysi vuonna 1989. Tiheydeltään ne ovat verrattavissa paljon suurempiin mutta vähemmän tiheisiin Saturnuksen päärenkaisiin. Muuten Neptunuksen renkaat ovat pölyiset ja huomaamattomat. Ne muistuttavat läheisesti Jupiterin renkaita.
Neptunuksen päärenkaat nimettiin viiden historiallisen tähtitieteilijän mukaan, jotka vaikuttivat Neptunuksen löytämiseen vuonna 1846: Gallen, Le Verrierin, Lassellin, Aragon ja Adamsin. Neptunuksella on myös jonkin verran nimeämättömiä renkaita kuunsa Galatean kiertoradan läheisyydessä. Muut kuut, Naiad, Thalassa ja Despina kiertävät vapaassa tilassa renkaiden välissä.
Neptunuksen renkaat koostuvat erittäin pimeästä materiaalista, joka on luultavasti orgaanista yhdistettä kuten Uranuksen renkaissa. Pölyn osuus renkaissa (20–70 %) on korkea, ja renkaiden optinen syvyys on keskiarvoa pienempi, vähemmän kuin 0,1. Adams -renkaalla on viisi kaarta, joiden nimiksi on annettu Fraternité, Égalité 1 ja 2, Liberté, ja Courage. Kaaret pysyvät suunnilleen omilla paikoillaan ja ovat muuttuneet vain hieman löytämisestään asti. Kuitenkin niiden vakaus liittyy luultavasti sisemmän kuun, Galatean, liikerataan.

Löytäminen

Ensimmäisen havainnon Neptunuksen renkaista teki William Lassell, Neptunuksen suurimman kuun Tritonin löytäjä vuonna 1846. Hän ilmoitti nähneensä renkaan planeetan ympärillä. Hänen havaintoaan ei kuitenkaan koskaan varmistettu, ja sen ajateltiin olevan vain teoria. Ensimmäinen varmistettu renkaiden löytö tehtiin vuonna 1968, vaikka tulosta ei huomioitu ennen vuotta 1977, jolloin Uranuksen renkaat löydettiin. Pian Uranuksen renkaiden löytämisen jälkeen Villanovan yliopiston ryhmä alkoi etsiä Neptunuksen renkaita. Varmistettuja löytöjä ei kuitenkaan tapahtunut. Myöhemmin, kun Voyager ohitti Neptunuksen, sen renkaat kuvattiin.
1980-luvulla huomattavat löydöt koskivat useammin Uranusta kuin Neptunusta, sillä Uranus oli siihen aikaan helpommin havaittavissa. Myös Neptunuksen seuraavan tähdenpeiton aikaan 12. syyskuuta 1983 tehtiin mahdollisia havaintoja renkaista. Kuitenkin Maasta tehdyt havainnot olivat sekavia. Kuutena seuraavana vuonna tehtiin kuitenkin 50 muuta havaintoa, joiden tulokset olivat positiivisia. Tiedettiin, että Neptunuksella oli renkaat, mutta renkaista ei tiedetty lähes mitään. Voyager 2 ohitti planeetan vuonna 1989 ja otti lisää kuvia renkaista. Tämän jälkeen Maasta aiemmin tehdyt havainnot verrattiin Voyager 2:n ottamiin kuviin, ja renkaiden koostumuksesta saatiin parempi käsitys.
Voyagerin ohituksen jälkeen Hubble-avaruusteleskooppi ja Maassa olevat teleskoopit ovat tutkineet Neptunuksen kirkkaimpia renkaita, Adamsia ja Le Verrieriä. Ne eivät kuitenkaan näy hyvin edes teleskooppien avulla. Heikoimmat renkaat ovat edelleen liian näkymättömiä tutkittavaksi.

Ominaisuuksia

Neptunuksella on viisi havaittavaa rengasta, jotka ovat planeetasta poispäin Galle, Le Verrier, Lassell, Arago ja Adams. Neptunusta kiertää silti luultavasti kevyttä ja vaikeasti havaittavaa materiaalia Le Verrier- ja Galle- renkaiden välissä, ja mahdollisesti myös kauempana. Kolme Neptunuksen renkaista ovat ohuita, paksuudeltaan vain 100 kilometriä tai vähemmän, mutta Gallen ja Lassellin paksuus voi olla jopa 2,000-5,000 km. Neljä pientä Neptunuksen kuuta kiertävät planeettaa renkaiden sisällä: Naiad ja Thalassa Gallen ja Le Verrierin välissä, Despina Le Verrierin lähellä ja Galatea Adamsin lähellä.
Neptunuksen renkaissa on suuri määrä mikrometriluokan pölyä: pölyn määrällinen osuus on 20–70 prosentin välillä. Tässä suhteessa Neptunuksen renkaat ovat hyvin samanlaiset kuin Jupiterin, joissa pölyn osuus on 50–100 %, ja hyvin erilaiset kuin Saturnuksen ja Uranuksen renkaat, joissa pölyn osuus on alle 0,1 prosenttia. Neptunuksen renkaiden hiukkaset ovat pimeää materiaa; mahdollisesti sekoitus jäätä ja säteilypohjaista ainetta. Renkaat ovat väriltään punertavia, ja niiden albedot ovat samanlaisia kuin Uranuksen renkaiden hiukkasilla ja Neptunuksen sisemmillä kuilla. Renkaat ovat niin ohuita, ettei niitä voi nähdä paljain silmin. Sekä Neptunuksen että Jupiterin renkaat ovat erittäin vaikeasti havaittavia.
Neptunuksen, kuten Uranuksenkin, renkaat ovat luultavasti melko nuoria; niiden ikä on vähemmän kuin Aurinkokunnan ikä. Kumpienkin planeettojen renkaat ovat lisäksi luultavasti tuhoutuneiden sisempien kuiden jäänteitä.

Sisemmät renkaat

Neptunuksen sisin rengas on nimeltään Galle. Se on nimetty Johann Gottfried Gallen, ensimmäisen ihmisen joka näki Neptunuksen teleskoopin läpi mukaan. Se on noin 2 000 km leveä ja kiertää planeettaa 41 000 - 43 000 kilometrin päässä. Se on ohut rengas, jonka optinen näkyvyys on noin 10–4. Pölyn osuus tässä renkaassa on arvioitu olevan 40–70 %.
Seuraava rengas on nimeltään Le Verrier. Se on nimetty Urbain Le Verrierin, joka arvioi Neptunuksen sijainnin vuonna 1846 mukaan. Sen kiertoradan säde on noin 53 200 km, ja sen leveys on noin 113 km. Sen optinen näkyvyys on 0,0062 ± 0,0015. Pölyn osuus tässä renkaassa on myös 40–70 %. Pieni Neptunuksen kuu Despina kiertää planeettaa 52 526 kilometrin päässä, mikä on luultavasti vaikuttanut renkaan muotoutumiseen.
Lassellin rengas on keskimmäinen Neptunuksen renkaista. Se on nimetty William Lassellin mukaan. Hän oli englantilainen tähtitieteilijä, joka löysi Neptunuksen suurimman kuun Tritonin. Rengas on hyvin ohut, ja se kiertää planeettaa Le Verrierin ja Aragon renkaiden väliin sijoittuvalla alueella. Sen optinen näkyvyys on 10–4. Pölyn osuus renkaassa on 20–40 %.
Lähellä Lassellin renkaan ulkoreunaa on hyvin ohut ja vaikeasti havaittava rengas, joka kiertää Neptunusta 57 200 kilometrin päässä ja on vähemmän kuin 100 km leveä. Jotkut tieteilijät kutsuvat aluetta Aragon renkaaksi François Aragon, ranskalaisen matemaatikon, fyysikon, tähtitieteilijän ja poliitikon mukaan. Kuitenkaan monissa julkaisuissa Aragon rengasta ei edes mainita.

Adamsin rengas

Adamsin rengas, jonka kiertoradan säde on noin 63 930 kilometriä, on Neptunuksen uloin ja tutkituin rengas. Se on nimetty John Couch Adamsin, joka arvioi Neptunuksen sijainnin heti Le Verrierin jälkeen, mukaan. Rengas on kapea, hieman eksentrinen ja inkoitinut, ja sen keskimääräinen paksuus on 35 km. Renkaan optinen tiheys on noin 0,011 ± 0,003. Pölyn osuus renkaassa on 20–40 % ja arvioidusti pienempi kuin missään muussa renkaassa. Neptunuksen pieni kuu Galatea kiertää planeettaa Adamsin renkaan sisällä 61 953 kilometrin päässä planeetasta. Se on vaikuttanut renkaan muodostumiseen.

Tutkimus

Renkaita tutkittiin tarkasti, kun Voyager 2 ohitti Neptunuksen elokuussa 1989. Luotaimen ottamista kuvista kerättiin tietoa ja sitä verrattiin aiemmin tehtyihin havaintoihin. Voyager 2 kuvasi renkaat erilaisissa suhteissa Aurinkoon. Tämän takia ossa kuvista valonlähde oli takana, osassa sivussa ja osassa edessäpäin. Tutkimus johti Neptunuksen kuuden sisimmän kuun sekä Adamsin renkaan löytämiseen.