天王星環在複雜性上介於更廣泛的土星周圍系統和更簡單的木星與海王星附近系統之間。天王星的環於 1977 年 3 月 10 日由、愛德華鄧納姆（Edward W Dunham）和發現。威廉赫歇爾也曾在 1789 年報告觀測到環；但因為它們非常黑暗和微弱，現代天文學家對他是否能看到它們存在分歧 re study by Stuart Eves。 到 1977 年，共鑒定出 9 個不同的環。1986 年，在 航海家 2 號 太空船拍攝的影像中發現了另外兩個環，並在 20032005 年的哈伯太空望遠鏡照片中發現了兩個外環。按照與行星距離增加的順序，這 13 個已知的環被命名為 1986U2R ζ，6，5，4，α，β，η，γ，δ，λ，ε，ν 和 μ。它們的半徑範圍從 1986U2R ζ 環的約 38000 公里到 μ 環的約 98000 公里。主環之間可能存在其它微弱的塵埃帶和不完整的弧。環非常暗，環粒子的不超過 2。它們可能由水冰組成，並添加了一些經過輻射處理的深色有機物。 大部分的天王星環是不透明的，並且只有幾公里寬。環系統整體含有的灰塵很少；它主要由直徑 20cm 至 20 米的大顆粒組成。有些環在光學上很薄：寬而暗的 1986U2Rζ，μ 和 ν 環由小的塵埃顆粒組成，而窄而暗的 λ 環也包含較大的物體。環系統中相對缺乏灰塵可能是由於來自天王星外逸層擴充套件的。 天王星的環被認為相對年輕，其年齡不超過 6 億年。天王星環系統可能起源於曾經存在於行星周圍的幾顆衛星碰撞的碎片。在碰撞後，衛星可能會分裂成許多粒子，這些粒子只有在嚴格限制的最大穩定性區域，才能以狹窄的光學密度環的形式存活下來。 限制窄環的機制尚不清楚。最初，人們認為每個狹窄的環都有一對在附近的將其圍成一個形狀。1986 年，航海家 2 號 只在最亮的光環（ε）周圍發現了一對這樣的牧羊犬（科迪莉亞和奧菲莉亞），儘管後來發現微弱的 ν 在波西亞與羅莎琳德之間。 發現 威廉赫歇耳聲稱他曾經在 1789 年看見天王星環，並指出該環是紅色的。但是，人們懷疑赫歇耳發現天王星環一事的真確性，全因在隨後的兩個世紀沒有一個觀測者曾經注意到環的存在。儘管如此，部份天文學家透過使用凱克天文臺望遠鏡觀察，聲稱他們能夠確定了赫歇耳至少發現了 ν 環。 環確實的發現日期是 1977 年 3 月 10 日，其發現者是使用柯伊伯機載天文臺觀測的詹姆斯勒德洛埃利奧特、愛德華W鄧納姆和。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，天王星必須有個環系統圍繞著行星才能解釋這個現象。他們便因此發現了天王星的 5 個環，並將它們命名為 α、β、γ、δ 和 ε。稍後，它們又發現了 4 道較暗的環，其中一個位於 β 環和 γ 環之間，而其他三個則位於 α 環內。使環的數量增加為 9 圈。位於 β 環和 γ 環之間的環被命名為 η，而其餘三個環則被命名為 4、5 和 6。天王星環是人類在太陽系中發現的第二個行星環，僅次於土星環。 天王星環於 1986 年正式被太空船旅行者 2 號拍攝。天文學家們在照片中又找到了兩個更薄弱的環，令到環的數量增加為 11 圈。哈伯太空望遠鏡於 2003 年及 2005 年先後發現了兩個環，令到環的數量增加為 13 圈。這些外圈的發現令到天王星環系統的半徑增加了一倍。哈勃還同時拍攝了兩顆未被發現的天王星小衛星。 一般特性 天王星共有 13 個環。從內至外，它們是：1986U2Rζ、6、5、4、α、β、η、γ、δ、λ、ε、ν 和 μ。它們可以被分成三組：9 個為狹窄主環（6、5、4、α、β、η、γ、δ、ε），2 個為多塵環（1986U2Rζ、λ），以及兩個為外環（μ、ν）。 天王星的環主要是由微粒和塵埃組成，例如 1986U2Rζ 環、η 環、δ 環、λ 環、ν 環和 μ 環均包含塵埃。在這些環之間，可能存在著無數的薄灰塵環。這些微薄環和塵埃帶可能只是多個暫時存在的環弧。旅行者 2 號是透過正向散射拍攝大部份的灰塵帶。 天王星環大多是由極暗的物料組成。天王星環的幾何反照率不會超過 56，而球面反照率更低：低於 2。當環的相位角趨向零時，其球面反照率就會增加。這意味著他們的反照率其實還要低得多。這些環並不可能像土星環般，由純冰組成，因為純冰組成的環將會比天王星內衛星還要暗。這顯示天王星環可能是由冰和深色材料的混合物組成，類似於內衛星的物料。 外環系統 在 2005 年 12 月，哈伯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。哈伯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，凱克天文臺 公佈的新環影像中，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。 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。 赫協爾的觀測 部份天文學家認為威廉赫歇耳是首個發現天王星環的人。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。該記錄詳述了於 1789 年 2 月 22 日對天王星的觀測，並包括以下的段落：「可能有一個環」。 赫歇耳在一張小圖上畫出了一個圓環，並且註明「有點傾向是紅色」。而夏威夷的凱克望遠鏡則證實了這樣的描述是真實的。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，甚至是根本未曾被提及。這讓部份天文學家懷疑為什麼只有赫歇耳發現了天王星環，而之後其他的數百位天文學家卻完全沒有發現。另外，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。 列表 這是天王星的行星環系統摘要總表： 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 註釋 ζcc 26 84034 890 8 000 08 ζc 環的向內延伸體 ζc 32 00037 850 3 500 06 ζ 環的向內延伸體 1986U2R 37 00039 500 2 500 黯淡的塵埃環 ζ 37 85041 350 3 500 1 6 41 837 1622 041 0062 5 42 234 1949 091 0054 4 42 570 2444 071 0032 α 44 718 48100 339 0015 β 45 661 61114 214 0005 η 47 175 1927 042 0001 ηc 47 176 40 085 0001 η 環的向外部分 γ 47 627 3647 33 150 0002 δc 48 300 1012 03 0001 δ 環的向內部分 δ 48 300 4161 22 0001 λ 50 023 12 02 0 黯淡的塵埃環 ε 51 149 197964 47 150 0 其牧羊人衛星為天衛六和天衛七 ν 66 10069 900 3 800 0012 位於天衛十二和天衛十三之間，亮度頂峰處位於 67 至 300 公里 μ 86 000103 000 17 000 014 與天衛二十六相近，亮度頂峰位於 97 至 700 公里 相關條目 土星環 海王星環 木星環 麗亞環 相關資料 外部連結 Uranus Ringsby NASAs Solar System Exploration Uranus Rings Fact Sheet News Article More Rings Are Found Around Planet Uranus Hubble Discovers Giant Rings and New Moons Encircling Uranus Hubble Space Telescope news release 20051222 Category 天王星 天王星 19770310