天王星のリングを語る。

天王星のリングは1977年に発見された。
「性能のよい望遠鏡で天王星を見たら、リングが見えました」という経緯ではない。
天王星のリングは、掩蔽によって発見されたのだ。
これは土星以外の天体でリングが発見された、初のケースである。

掩蔽とは天体が他の天体を隠す現象を言う。
日食も月による太陽の掩蔽と考えていいだろう。

1977/03/10に天王星が、SAO 158687という恒星を掩蔽した。
この掩蔽を観測したのが、カイパー空中天文台[Kuiper Airborne Observatory]だ。
掩蔽が起こると、背後の恒星の光が消失する。

天王星は大気を持っているので、掩蔽時の背後の恒星は、パッと消失せず時間をかけて減光する。
カイパー空中天文のチームは、この減光の特性を観測し天王星の大気を調べようとしていたのだ。

ところが、掩蔽がスタートする前から恒星が5回減光したのだ。
掩蔽後も同様に恒星が5回減光した。
この観測結果から、天王星の周囲は5重のリングによって、取り巻かれていると分かったのである。

天王星のリングは、天王星に近い側からアルファ、ベータ、ガンマ、デルタ、イプシロンと命名された。
なお、パース天文台[Perth Observatory]もこの掩蔽を観測したが、掩蔽前後の減光は6回(6つのリング)であったと報告している。

余談ではあるが、タイタン(土星の衛星)の大気の特性も掩蔽によって観測されている。
(→タイタン上空のジェット気流)

これら、5つのリングは1986年に天王星に接近したボイジャー2号によって撮影された。

リングは非常に暗い。
そのため、この写真はボイジャー2号が92秒の露出で撮影したものだ。
背後の恒星が線状に伸びているが、これは露出時間が長いためである。

ボイジャー2号はこの他にもリングを6本発見したため、リングの総本数は11本になった。

その後、2005年にハッブル宇宙望遠鏡が2本をリングを発見した。
これらのリングは、1977年の掩蔽時に発見されたリングの二倍の距離にある。
ハッブル宇宙望遠鏡はこのリングのすぐ外側に、あらたな衛星マブ[Mab]を発見した。

このマブからダストが供給され、リングを形成しているダストが入れ替わっているらしい。
このリングは非常に暗いため、氷ではなく岩石質で構成されていると予想されている。

さらに、2006年には、ケック天文台によって2本の外側のリングが発見された。
それぞれ、青、赤の色味がついている。
土星の最外のリングにも色味がついている。
偶然なのか、惑星形成の必然なのか判然としていない。

参考文献・サイト