Впервые о наличие колец Нептуна заявил британский астроном Уильям Ласселл, проведя наблюдения в октябре 1846 г. (спустя несколько дней после открытия этой планеты), на 24-дюймовом телескопе Ньютона в своей обсерватории в Ливерпуле. Наблюдал он кольцо неоднократно и лишь через шесть лет пришел к выводу, что это - оптическая иллюзия, обусловленная недостатком его нового телескопа. Первый реальный намек на то, что Нептун окружен кольцами, появился почти полтора века спустя.
    После неожиданного открытия колец вокруг Урана в 1977 году астрономам стало интересно, а есть ли кольца у Юпитера и Нептуна. В 1982 году Эдвард Гвинан из Университета Вилланова в штате Пенсильвания пересмотрел свои собственные наблюдения за 1968 год и посчитал, что он сфотографировал два бледных кольца, однако доказательства были признаны не убедительными.
    В 1984 году французский астроном Андрэ Браик проводил наблюдения Нептуна на обсерватории «Серро-Тололо», расположенной в Чили. Обнаружилось, что при прохождении Нептуна на фоне далекой звезды свет от нее трижды прерывался какими-то объектами, расположенными на одном и том же расстоянии от Нептуна. Эти объекты были названы дугами (или арками), и их стали считать участками несформировавшегося кольца. Вещество в них распределено неравномерно: плотность резко падает у концов дуги. Представить себе стабильное скопление частиц в одной части орбиты очень трудно. Ведь периоды обращения независимых частиц хоть немного, но отличаются, так что все скопление должно постепенно растянуться вдоль орбиты и превратиться в кольцо.
    Пять лет спустя в 1989 году на фотографиях, полученных со станции «Вояджер-2», действительно были обнаружены кольца, окружающие планету. Их оказалось шесть, и все они очень темные, отражают менее 3% падающего на них света. А вот при взгляде «сзади», с неосвещенной стороны, кольца выглядят гораздо светлее. Этот парадокс, обнаружившийся на снимках с «Вояджера-2», объясняется тем, что кольца состоят из очень мелких темных частиц, пылинок, плохо отражающих свет назад, но из-за своей малости хорошо рассеивающих его вперед.

Фотография получена 25 августа 1989 г. после максимального сближения аппарата Вояджер-2 с Нептуном, с помощью широкоугольной камеры с экспозицией в 255 секунд. Вид сзади, по отношению к Нептуну при фазовом угле в 135 градусов, показывает два ранее запечатленных кольца, причем они в 5-10 раз ярче, чем если на них смотреть спереди, т.е. на подлете к планете. Такое увеличение яркости объясняется наличием большого количества микроскопических частиц в кольцах. Внешнее кольцо с дугами на этом изображении не видно. Тонкое яркое кольцо слева (Леверье, 1989 N2R Leverrier) имеет радиус 53200 км от центра Нептуна. На снимке ученые обнаружили новое слабое кольцо (Галле, 1989 N3R Galle), которое расположено левее и соответственно гораздо ближе к планете, на расстоянии примерно 41000 км. Это кольцо гораздо более широкое, чем уже известные кольца, радиальная ширина этого кольца примерно 2500 км и оно диффузное (разреженное), т.е. не имеет четкой радиальной границы.

КОЛЬЦА НЕПТУНА

    Космический ппарат сфотографировал уникальное образование - три плотные яркие арки, нанизанные на непрерывное узкое и прозрачное пылевое колечко. Внутри арок видна цепь отдельных сгустков на расстоянии нескольких сот километров друг от друга. Исследование арок показывает, что в середине они содержат уплотнение шириной 15 км, окруженное прозрачным пылевым шлейфом шириной 50 км.

На фотографии запечатлено внешнее кольцо 1989 N1R (Адамс, расстояние 63 000 км) с дугами и кольцо 1989 N2R (Леверье, расстояние 53 000 км). Яркость этих колец в 5-10 раз больше чем на предыдущих снимках, это объясняется освещением и геометрией съемки. На подлете фазовый угол составлял 15 градусов. Этот снимок получен на отлете Вояджера-2 с фазовым углом 135 градусов с расстояния в 1,1 млн. км от Нептуна, такая геометрия съемки идеально подходит для обнаружения микроскопических частиц в кольцах, хорошо рассеивающих свет. В кадр попали 3 дуги внешнего кольца. Дуги длиной примерно 6-8 гр.

КОЛЬЦА НЕПТУНА

    Сложные расчеты позволили сделать вывод о том, что арки Нептуна представляют собой цепочки ранее неизвестных науке эллиптических вихрей антициклонического типа, состоящих из твердых частиц. Размеры самых крупных частиц, видимо, достигают нескольких сот метров. Эти уникальные вихри названы эпитонами; они сложным образом взаимодействуют с ближайшим спутником Галатеей (резонанс), между собой и с непрерывным пылевым кольцом.

Фотография получена Вояджером-2 26 августа 1989 года с помощью широкоугольной камеры с экспозицией в 591 секунду. Отчетливо видны два основных тонких и ярких кольца (1989 N2R Леверье в центре и 1989 N4R Араго слева). Хорошо просматриваются новые только что обнаруженные кольца Нептуна, это внутреннее слабое кольцо (кольцо Галле, 1989 N3R) и слабая широкая полоса (кольцо Лассел, 1989 N2R) между яркими кольцами. Тонкое внешнее кольцо на изображении не просматривается.

КОЛЬЦА НЕПТУНА

    В названиях колец увековечены имена ученых и астрономов и, в первую очередь, тех, кто принимал непосредственное участие в открытии восьмой планеты Солнечной системы.
    Сейчас известно, что в систему колец Нептуна входит 6 компонентов. Кольца состоят из ледяных частиц, покрытых силикатами, или основанным на углероде материалом, - наиболее вероятно, это он придаёт им красноватый оттенок.

    Структура колец Нептуна:

КОЛЬЦА НЕПТУНА

    • Кольцо Адамс, 1989 N1R Adams - относительно узкое (около 50 км) и самое внешнее кольцо, расположено в 62 930 км от центра Нептуна, содержит 5 дужек/арок;
    Кольцо Адамс является наиболее изученным. Оно узкое, слегка эксцентричное. Его оптическая глубина около 0,011 ± 0,003, что соответствует глубине около 0,4 км. Доля пыли в нем приблизительно составляет от 20% до 40%.
    Наиболее удалённое «английское» кольцо Адамс, как теперь известно, содержит 5 «дужек» с французскими именами: «Courage», «Liberte», «Egalite 1», «Egalite 2», и «Fraternite» (Храбрость или Отвага, Свобода, Равенство 1, Равенство 2 и Братство). Французские имена в английском кольце объясняются тем, что их открыл французский астроном Андрэ Браик. По решению MAC аркам «Liberte», «Egalite», и «Fraternite» присвоены доп. названия "ведущая дуга" (leading), "равноудаленная дуга" (equidistant) и "последующая дуга" (following).
    Существование этих дуг было трудно объяснить, потому что законы механики предсказывают, что они должны были бы за достаточно короткий момент времени соединиться в однородное кольцо. Считалось, что в таком положении дуги удерживает гравитационное влияние спутника Нептуна - Галатеи, которая обращается вокруг Нептуна вблизи от внутренней границы кольца Адамса. Однако новые исследования показывают, что влияние гравитации Галатеи недостаточно для того, чтобы удерживать материал колец в том положении, в котором он находится сейчас. Наблюдаемые результаты можно объяснить присутствием ещё одного спутника Нептуна, который может иметь достаточно малый размер (до 6 км), и вследствие этого может быть ещё не открыт.

    • Безымянное кольцо - очень блеклое кольцо шириной 500 км, внутри которого движется небольшой, диаметром 180 км, спутник Галатея. Располагается на расстоянии примерно в 61950 км от центра Нептуна (некоторые источники не учитывают его в системе колец Нептуна).

    • Кольцо Араго, 1989 N4R Arago - радиальная ширина кольца около 100 км, оно расположено на расстоянии в 57 200 км;

    • Кольцо Ласселл, 1989 N4R Lassell - самое широкое кольцо (4000 км) и прозрачное, располагается от внешних границ кольца Леверье до внутренних границ кольца Араго, в среднем на расстоянии 55 400 км от центра Нептуна;
    * Первоначально два кольца Араго и Лассел считались одним образованием, поэтому им был присвоем один номер 1989 N4R. Эквивалентная глубина кольца 0,4 км. Доля пыли в нем приблизительно составляет от 20% до 40%.

    • Кольцо Леверье, 1989 N2R Leverrier - радиальная ширина кольца около 100 км, расположено на удалении в 53 200 км от центра Нептуна;
    Нормальная оптическая глубина кольца составляет 0,0062 ± 0,0015, что соответствует глубине 0,7 ± 0,2 км. Количество пыли в нем колеблется от 40% до 70%. Небольшая луна Деспина, которая вращается внутри него на расстоянии 52 520 км от Нептуна, может играть определенную роль в его формировании, выступая в качестве его «пастуха».

    • Кольцо Галле, 1989 N3R Galle - радиальная ширина кольца около 2000-2500 км, расположено на расстоянии в 41 900 км;
    Кольцо Галле считается внутренним, самым близким к Нептуну. Оно очень слабое, со средней оптической глубиной около 10^-4, что эквивалентно глубине 0,15 км. Доля пыли в нем приблизительно составляет от 40% до 70%.

    Имена колец Адамс (и дуги «Liberte», «Egalite», и «Fraternite»), Леверье, Галле были утверждены в июле 1991 года исполнительным комитетом MAC на Генеральной Ассамблее в Буэнос-Айресе, Аргентина.
    Имена колец Араго, Лассел и дуга «Courage» утверждены в 1994 году исполнительным комитетом MAC на Генеральной Ассамблее в Гааге.

КОЛЬЦА НЕПТУНА
Название кольца	Индекс / название (MAC)	Радиальная ширина	Расстояние от центра Нептуна
Кольцо Адамс	1989 N1R Adams	50 км	62 930 км
Арка Храбрость	Courage / arc		62 900 км
Арка Свобода	Liberte / "Leading" arc		62 900 км
Арка Равенство	Egalite / "Equidistant" arc		62 900 км
Арка Братство	Fraternite / "Following" arc		62 900 км
Безымянное кольцо		500 км	61 950 км
Кольцо Араго	1989 N4R Arago	100 км	57 200 км
Кольцо Ласселл	1989 N4R Lassell	4000 км	55 400 км
Кольцо Леверье	1989 N2R Leverrier	100 км	53 200 км
Кольцо Галле	1989 N3R Galle	2500 км	41 900 км
КОЛЬЦА НЕПТУНА

Пара фотографий с борта Вояджера-2 показывает систему колец Нептуна. Снимки сделаны 26 августа 1989 года с расстояния в 280 000 км. Между съемками изображений был сделан промежуток в 1 час и 27 минут. На обоих снимках внешнее кольцо 1989 N1R Adams не просматривается, зато отчетливо видны два основных (1989 N4R Arago и 1989 N2R Leverrier) кольца Нептуна и два широких слабых (внутреннее 1989 N3R Galle и среднее 1989 N4R Lassell) кольца. Съемка велась на отлете, под углом в 135 градусов. Пыль в кольцах хорошо рассеивает свет, поэтому удалось получить такие качественные снимки системы колец.

КОЛЬЦА НЕПТУНА

    Наблюдения с поверхности Земли показали, что кольца Нептуна намного более непостоянны, чем считалось ранее. Изображения, полученные обсерваторией Кек (Гавайские острова) в 2002 и 2003 году, показывают значительные перемены по сравнению с изображениями «Вояджера-2». В частности, кажется, что дуга «Свобода» может исчезнуть всего через столетие. «Братство» и «Равенство» 1 и 2 показали нерегулярные изменения их относительной яркости. Вероятно эти изменения связаны с обменом пылью.

---