天王星環是怎樣發現的 ?
本帖最後由 mca 於 2010-4-9 09:25 編輯太陽系的四大氣體行星 (木星、土星、天王星、海王星) 都有環，土星環一早被伽俐略見過了，其餘的環因為太暗要遲至上世紀才被發現。
天王星是第二個已知有環的行星，最先猜疑這環的人正是天王星發現者威廉赫歇爾。實際的觀測卻在 1977 年 3 月 10 日，那天一班天文學家在 KAO (Kuiper Airborne Observatory) 利用掩星方法研究天王星的大氣層，他們意外地發現被掩的星光有異象，就是掩始時的光變曲線 (圖二) 起伏五次，接近掩終時又起伏五次，研究認為天王星極可能有多圈環帶令星光起伏。KAO 在這次任務中沒有看見環貌，到了 1986 年，兩圈的天王星環終被旅行者二號太空船 (Voyager II) 確認，至 2009 年，有編號的環圈達 17 個。
圖一 Kupier Airborne Observatory 柯伊伯機載天文台
http://media-2.web.britannica.com/eb-media/50/126150-004-7E626520.jpg
圖二 利用掩星方法探測天王星環 (簡化示意圖)
http://www.alanchuhk.com/UranusRing_Occultation1977.jpg
圖三 天王星掩 SAO 158687 的光變曲線 (柏斯天文台1977.03.10)
http://www.alanchuhk.com/UranusRing_Occultation1977_2.jpg
在該次天王星掩食恆星時，澳洲的柏斯天文台 (Perth Observatory) 也有觀測，圖三是該台得到的掩星光變曲線，曲線上的噪訊 (noises) 屬正常現象，它們源自大氣干擾和測量儀器本身，縱軸是相對的星光強度，橫軸每一小分格代表 1 秒，大家可見到天王星環圈 (alpha ring、beta ring) 掩過恆星的時間只在 1 ~ 2 秒之內，說明環圈的寬度很窄，根據事後分析，這些環圈的寬度都不足十公里，而且是半透明的，它們可能由疏密度的冰粒夾雜小量塵粒而成，難怪地球上很難見到這樣的環。
現時 KAO 已退役由更先進的 SOFIA 機載紅外線天文台取代，兩者的好處是飛上高空來減輕大氣層水氣吸收紅外線的程度，對紅外線波段觀測較為有利。
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参考：
首張 (只有這張 ?) 從地面上影到的天王星環http://www.astrosociety.org/education/publications/tnl/04/04.html
天王星環http://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Uranus
KAOhttp://en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_Airborne_Observatory
SOFIAhttp://en.wikipedia.org/wiki/Stratospheric_Observatory_for_Infrared_Astronomy
天王星掩食恆星 SAO 158687
簡略http://www.springerlink.com/content/vll3p151703p4245/
簡略http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=991720&id=7&as=false&or=false&qs=No%3D10%26Ns%3DPublicationYear%257c1%26N%3D4294878895
IAU Circular 3048, 3051http://www.cfa.harvard.edu/iauc/03000/03051.html
Perth Observatoryhttp://articles.adsabs.harvard.edu//full/1980AJ.....85.1663H/0001663.000.html
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