海王星の環
海王星の環(かいおうせいのわ)は、5つの主要な環から構成されている。この環の存在は、1984年にアンドレ・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)の名前に因んで名づけられている。また、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。
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。環の中の塵の割合は、20%から70%と高いが、光学的深さは、0.1未満と低い。アダムズ環には、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。アークがどのように安定化しているかは、まだ未解明である。しかし、その安定性は、アダムズ環とその内側の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。
海王星は5つの環を持ち、惑星からの距離が近い順に、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。これらの明瞭な環に加え、ガレ環とルヴェリエ環の間に、非常に薄い物質のシートがあり、恐らくさらに内側にもある。環のうち3つは細く、幅は約100kmかそれ以下であるのに対して、ガレ環とラッセル環は広く、その幅は2,000kmから5,000km程度である。4つの小さな衛星が環の内側を公転し、ナイアドとタラッサは、ガレ環とルヴェリエ環の間を回り、デスピナはルヴェリエ環のすぐ内側、ガラテアはアダムズ環のすぐ内側、名前のない薄い暗い環の上を回る。
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。この面で、海王星の環は、塵の割合が50%から100%になる木星の環と似ており、塵の含量が0.1%以下と少ない土星の環や天王星の環とは異なる。海王星の環を構成する粒子は暗い物質からなり、それは恐らく放射線によって生成した有機物からなる氷の混合物である。環の色は赤みがかっており、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。通常は透明であり、光学的深さは0.1を超えない。全体として、海王星の環は、木星の環と似ている。
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。また、同じく天王星の環と同様に、海王星の環は、かつての内惑星の衝突による破片でできていると考えられている。この衝突によって小衛星帯ができ、環の塵の供給源になったと考えられる。これは、ボイジャー2号が天王星のメインの環の間に観測した薄い塵の帯と似ている。
アダムズ環は、5つの明るいアークを含む。アークは、環の中の離散した領域であり、そこでは構成粒子は、謎のクラスターを作っている。
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。ボイジャー2号以前は、アーク以外の部分が観測できなかったため、1周していない不完全な環だと考えられていた。
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。フラテルニテ、エガリテ(1と2)、リベルテの3つの名前は、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」を、原語である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。
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。