thumbnail|250px|Uranovi obroči in tirnice lun. Izsrednosti niso pravilne. Uranove obroče sestavlja skupina zelo šibkih koncentričnih obročev, ki v ekvatorialni ravnini obdajajo planet Uran. Obroče sestavljajo temni delci do velikosti 10 metrov v premeru . Ta sistem obročev je bil drugi odkriti sistem obročev v Osončju (prvi je bil Saturnov sistem obročev). Sedaj je znanih 13 posameznih obročev, ki obdajajo Uran. Najsvetlejši med njimi je obroč z imenom oziroma oznako ε.
Odkrivanje Uranovih obročev
thumbnail|200px|Animacija o okultacijo z zvezdico. (Kliknite na sliko.) Prvi, ki je trdil, da je videl obroče okoli Urana, je bil William Herschel v letu 1789. Da jih je v resnici videl je malo verjetno, ker v naslednjih dveh stoletjih nihče ni poročal, da bi jih je videl. Obroče so odkrili 10. marca 1977 James L. Elliot, Edward W. Dunham in Douglas J. Mink s pomočjo Observatorija Kuiper Airborne (to je bilo predelano tovorno letalo C-141A, ki je delovalo na višini 14 km). Obroči so bili odkriti slučajno. Pri poletu so hoteli opazovati okultacijo zvezde SAO 158687 z Uranom, da bi proučili Uranovo atmosfero. Pri tem so opazili, da je zvezda izginila petkrat preden se je skrila za planetom. To se je zgodilo tudi po ponovnem pojavljanju zvezde. Takšen pojav so lahko razložili samo s sistemom obročev okoli Urana. Obroče je opazil tudi Voyager 2 leta 1986. Takrat je Voyager 2 opazil tudi dva dodatna obroča .V decembru leta 2005 je Vesoljski teleskop Hubble opazil nove obroče. Novi obroči so bili tako daleč od Urana, da so jih imenovali zunanji obroči . Hubble je takrat opazil tudi dve manjši luni. Ena od njiju (Mab) je na zunanjem robu zunanjega obroča. Sedaj je znanih 13 Uranovih obročev . Med njimi so še optično zelo tanki obroči, ki se jih težko opazi . Uranovi obroči v glavnem vsebujejo večje delce, razen obročev 1986U2R/ζ, , λ, ν in μ, ki vsebujejo prašne delce. Sonda Voyager 2 je opazila med obroči še nekaj prašnih obročev, ki so včasih sovpadali z ostalimi obroči. Nekateri obroči morda obstajajo samo začasno ali pa so sestavljeni iz obročnih lokov, ki jih opazimo samo med okultacijami.
Pregled Uranovih obročev Ime obroča Polmer (km) Širina (km)Enakovrednaširina (km)Opt. globinapravokotnaDebelina (m)IzsrednostNaklon (°)PripadnostskupiniOpombeζc32.000–37.8503.5000,6~10−4???prašniNotranje nadaljevanje obroča ζ 1986U2R 37.000–39.5002.500?<10−3 ???prašni Opazil ga je Voyager 2 v letu 1986ζ37.850–41.3503.5001<10−3??? prašni641.8371,6–2,20,410,18–0,25?1,00,063 glavni 542.2341,9–4,90,910,18–0,48?1,90,052glavni 442.5702,4–4,40,710,16–0,3?1,10,032glavni α44.7184,8–103,390,3–0,7?0,80,014glavni β45.6616,1–11,42,140,2–0,35?0,40,005glavni η47.1751,9–2,70,420,16–0,25?0?0,002glavni ηc47.176400,852?0?0,002glavni Zunanja široka komponenta obroča η γ47.6273,6–4,73,30,7–0,9150?0?0,011glavni δc48.30010–120,33?0?0004glavni Notranja široka komponenta obroča δ δ48.3004,1–6,12,20,3–0,6?0?0,004glavni λ50.0231–20,2~0,1?0?0?prašniε51.14919,7–96,4470,5–2,5150?7,90,001glavniPastirska satelita sta Kordelija in Ofelijaν (Nu)66.100–69.9003.8000,0125,4???zunanjiMed lunama Porcija in Rozalinda, vrh svetlosti pri 97.700 kmμ (Mu)86.000–103.00017.0000,148,5???zunanji Pri luni Mab, vrh svetlosti pri 67.300 km
Značilnosti Uranovi obroči so sestavljeni iz zelo temnega materiala. Geometrični albedo ni večji od 5 do 6 % . Delci obroča kažejo na močan porast svetlosti v opoziciji, kar pomeni, da albedo močno naraste ko je fazni kot enak nič. Je pa albedo manjši, ko se opazuje zunaj opozicije. Takrat ima albedo vrednost od 3 do 4 %. Delci so rahlo rdeči v ultravijoličnem in vidnem delu spektra in sivi v bližini infrardečega dela Ne kažejo nekih posebnih značilnosti v spektru. Kemična sestava ni znana, vendar niso sestavljeni iz vodnega ledu kot so Saturnovi obroči. So celo temnejši kot Uranove lune To kaže na to, da bi lahko bili obroči sestavljeni iz organskega materiala, ki je potemnel zaradi sevanja v Uranovi magnetosferi. Verjetno je snov iz obročev bila nekoč podobna snovi iz katere so Uranove notranje lune. Kot celota je sistem Uranovih obročev zelo različen od Jupitrovih in Saturnovih obročev. Uran ima številne prašnate obroče, Jupiter in Saturn pa imata velik sistem obročev, ki so sestavljeni iz zelo svetlega materiala Novo odkrita obroča Urana sta podobna zunanjima Saturnovima obročema Obroču G in Obroču E. Obroči Urana so bolj podobni Neptunovim obročem, ki niso tako temni in komplicirani ter imajo manj prahu.
thumbnail|250px|Devet obročev Urana kot jih je posnela sonda Voyager 2. Najsvetlejši je obroč ε.
Zgradba obročev
Uranove obroče lahko razdelimo na tri skupine: devet ozkih glavnih obročev dva prašna obroča dva zunanja obroča
Glavni obroči Obroč ε
Obroč ε je najsvetlejši in najgostejši med Uranovimi obroči. Tako je svetel, da daje 2/3 svetlobe, ki jo odbijajo obroči . Me vsemi Uranovimi obroči ima tudi največjo izsrednost in skoraj ničelni naklon tira. Zaradi izsrednosti se njegova svetlost spreminja vzdolž tirnice. Skupna svetlost tega obroča v radialni smeri je največja v bližini apoapside, in najmanjša v bližini periapside Razmerje med največjo in najmanjšo svetlostjo je od 2,5 do 3,0. Spremembe so povezane s širino obroča, ki je 19,7 km v periapsidi in 96,4 km v apoapsidi. Ko postaja obroč širši, se senca med delci zmanjša, kar se pozna kot povečana skupna svetlost. Spremembe širine je direktno izmeril Voyager 2, saj je bil ta obroč edini, ki ga je kamera na Voyagerju zaznala. To tudi pomeni, da ε obroč ni optično tanek. Merjenja z uporabo okultacije in merjenja s površine Zemlje so pokazala, da je običajna optična globina med 0,5 in 2,5 in je večja v periapsidni točki. Integrirana optična globina obroča (imenujemo jo tudi «enakovredna širina», izračuna pa se lahko približno tako, da se pomnoži fizična širina z optično globino, zato jo merimo v dolžinskih enotah) je enaka okoli 47 km. Ta vrednost je nespremenljiva vzdolž obroča . Debelina obroča ε ni natančno znana, ocenjujejo da je obroč debel samo 150 m. Srednja velikost delcev v obroču je od 2 do 20 m. Srednja razdalja med delci je okoli 4,5-krat večja kot njihov polmer. Drobnega prahu skoraj ni v obroču, verjetno zaradi vpliva Uranove širše atmosferske korone. Ker je obroč tako tanek, ga od strani ne vidimo. Prav to so opazili leta 2007, ko je nastopil prehod pogleda na ravnino obročev z ene strani na drugo. Voyager 2 je zaznal nenavaden signal iz ε obroča med poskusom z radijsko okultacijo. Signal je izgledal kot močno povečanje v naprej sipani svetlobi pri valovni dolžini3,6 cm v bližini apoapsidne točke obroča. Takšno močno povečanje bi lahko bilo posledica koherentnee strukture znotraj obroča. V resnici ima obroč tudi fino strukturo, k iso jo opazili med okultacijami. Izgleda, kot da je obroč sestavljen iz večjega števila ozkih in gostih obročev. Med njimi so tudi takšni, ki nimajo popolnih lokov . Obroč ε ima tudi notranji in zunanji pastirski satelit. To sta Kordelija in Ofelija. Notranji rob obrča je v orbirtalni resonanci 24 : 25 s Kordelijo. Zunanji rob obroča je v resonanci 14 : 13 z Ofelijo .
Obroč δ
Obroč δ ima majhno izsrednost in majhen naklon Kaže manjše spremembe v optični globini in širini v azimutalni smeri, kar doslej še ni bilo pojasnjeno. Obroč δ je sestavljen iz dveh manjših obročev. Prvi obroč (zunanji) je ozek in optično gostejši, drugi obroč (notranji) je širok z nizko optično globino. Širina ožjega dela je od 4,1 do 6,1 km, enakovredna širina je 2,2 km, kar odgovarja pravokotni optični globini od 0,3 do 0,6 Širši del je od 10 do 12 km širok, njegova enakovredna optična globina je blizu 0,3 km, kar kaže na nizko pravokotno optično globino 3.10−2.
Široki del obroča je optično debelejši kot ožji del in vsebuje tudi prašne delce. To so potrdila opazovanja leta 2007, ko se je obroču povečala svetlost ob prehodu pogleda v ravnini obroča. To se ujema s predpostavko, da je obroč debel, vendar optično tanek .
Obroč γ
Obroč γ je ozek, optično gost, z rahlo izsrednostjo. Naklon obroča je skoraj nič. Širina obroča se spreminja od 3,6 do 4,7 km, pri tem pa je enakovredna optična gostota konstantna 3,3 km Pravokotna optična globina obroča je od 0,7 do 0,9. V letu 2007, ko je prišlo do pojava prehoda pogleda v ravnini obroča, je obroč izginil. To pomeni, da je obroč izredno tanek in brez prahu. Podoben je obroču ε.. Širina in pravokotna optična globina kažeta močne spremembe v azimutalni smeri. Zakaj je obroč tako ozek, še ni znano. Zunanji rob obroča je v orbitalni resonanci visoke stopnje z luno Kordelijo.
Obroč η
Obroč ζ ima ničelno orbitalno izsrednost in naklon. Sestavljen je iz dveh manjših obročev (podobno kot δ obroč). Prvi obroč (notranji) je ozek in optično gost, drugi (zunanji) je širok z nizko optično globino. Širina ožjega obroča je od 1,9 do 2,7 km, enakovredna optična debelina pa je 0,42 km, kar ustreza pravokotni optični globini od 0,16 do 0,25. Široki obroč je bolj debel in vsebuje veliko prahu. Prisotnost prahu je bial potrjena tudi ob pojavu prehoda ravnine obročev v letu 2007. Takrat so v obroču opazili drugo najmočnejšo svetlost v celem sistemu obročev. To pomeni, da je obroč geometrijsko debel, vendar optično tanek. Široki obroč je opazila tudi kamera na sondi Voyager 2. V naprej sipani svetlobi je bil obroč svetel. Podobno kot ostali Uranovi obroči, kaže tudi η obroč precejšno spremenljivost pravokotne optične globine v azimutalni smeri.
Obroča α in β
Obroča α in β sta za obročem ε najbolj svetla obroča v sistemu Uranovih obročev. Kažeta običajne spremembe v svetlosti in širini, podobno kot obroč ε. Sta najbolj svetla in široka v bližini apoapsidne točke ter najtemnejša in najožja v bližini periapsidne točke. Obroča imata zmerno veliko izsrednost in nezanemarljiv naklon. Med pojavom prehoda ravnine obročev sta obroča izginila. To pomeni, da sta geometrijsko tanka kot obroč ε in brez prahu. Takrat so tudi videli tudi debel in optično tanek obroč zunaj obroča β, ki so ga opazili tudi že prej.
Obroči 6, 5 in 4
Obroči 6, 5 in 4 so notranji obroči. Med vsemi Uranovimi obroči so najbolj nagnjeni. Njihove izsrednosti so v Uranovem sistemu obročev največje (razen obroča ε). Njihovi nakloni (0,06°, 0,05° in 0,03°) so tako veliki, da jih je opazil tudi Voyager 2. Obroči ne vsebujejo prahu. Zaradi tega niso bili vidni ob prehodu ravnine obročev leta 2007.
Prašni obroči Obroč λ
Obroč λ je eden izmed dveh obročev, ki jih je odkrila sonda Voyager 2 v letu 1986. Nahaja se znotraj obroča ε oziroma med njim in pastirskim satelitom Kordelijo. Kordelija v resnici čisti temni pas znotraj obroča λ. V nazaj sipani svetlobi se kaže kot izredno ozek obroč, ki je širok samo od 1 do 2 km in ima enakovredno optično globino okoli 0,2 km pri valovni dolžini 2,2 μ. Pravokotna optična globina je okoli 0,1 Optična globina tega obroča kaže veliko odvisnost od valovne dolžine. Optična globina je večja v ultravijoličnem delu spektra. To nam pojasni tudi to, da je bil obroč najprej odkrit v ultravijolični svetlobi pri okultaciji z zvezdo. Med zvezdno okultacijo so opazili obroč pri 2,2 μm samo leta 1996, pozneje pa ne več. Izgled obroča λ se je močno spremenil, ko so ga opazovali v naprej sipani svetlobi v letu 1986 V tem primeru je postal obroč najsvetlejši, celo bolj svetel kot ε obroč. Opazovanja in odvisnost optične globine od valovne dolžine kaže, da vsebuje prah velikost nekaj mikronov. Pravokotna optična globina ima velikost od 10−4 do 10−3. Opazovanja na Observatoriju Keck med prehodom ravnine obročev so tudi potrdila te ocene. Takrat je λ obroč postal eden najbolj svetlih obročev v Uranovem sistemu obročev. Podrobna analiza slik, ki jih je naredil Voyager 2, je pokazala spremenljivot v svetlosti v azimutalni smeri. Nastanek fine strukture v obroču do danes še ni pojasnjen.
1986U2R/obroč ζ
V letu 1986 je Voyager opazil širok in šibek pas materiala znotraj obroča 6.