thumb|350px|Esquema do sistema de anéis—satélites de Urano. As linhas contínuas indicam os anéis. As descontínuas, as órbitas dos seus satélites Os anéis de Urano são um sistema de anéis planetários que rodeiam esse planeta. Têm uma complexidade intermédia entre os extensos anéis de Saturno e os sistemas mais simples que circundam Júpiter e Netuno. Foram descobertos em 10 de março de 1977 por James L. Elliot, Edward W. Dunham, e Douglas J. Mink. Há mais de 200 anos, William Herschel também anunciou a observação de anéis, mas os astrônomos modernos mostram-se cépticos frente ao fato de que realmente pudesse tê-los observado, pois são muito obscuros e fracos. Foram descobertos mais dois anéis em 1986, nas imagens tomadas pela sonda espacial Voyager 2, e em 2003–2005 foram encontrados outros dois anéis externos mediante fotografias do Telescópio Espacial Hubble.
Em 2009, eram conhecidos, no sistema de anéis de Urano, 13 anéis diferentes. Em ordem crescente de distância desde o planeta, designam-se com a notação 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν e μ. Os seus raios oscilam entre os km do anel 1986U2R/ζ aos 98 000 km do anel μ. Podem encontrar-se faixas de poeira fracas e arcos incompletos adicionais entre os anéis principais. Os anéis são extremamente obscuros — o albedo de Bond das partículas dos anéis não excede 2%. Provavelmente sejam compostos por água congelada com o aditamento de alguns compostos orgânicos obscuros processados pela radiação.
A maioria dos anéis de Urano tem poucos quilômetros de largura. O sistema de anéis contém, em geral, pouca poeira. Principalmente está composto por corpos grandes, de 0,2–20 m de diâmetro. Porém, alguns anéis são opticamente finos. Os anéis 1986U2R/ζ, μ e ν, de aparência larga e débil, estão formados por partículas de poeira, enquanto o anel λ, estreito e débil, também contém corpos de tamanho maior. A relativa carência de poeira no sistema de anéis é devida à resistência aerodinâmica da parte mais externa da exosfera de Urano— a coroa.
Acredita-se que os anéis de Urano são relativamente novos, de uma antiguidade não maior de 600 milhões de anos. Provavelmente originaram-se dos fragmentos da colisão de vários satélites que existiram em algum momento. Após a colisão ficaram decompostos em numerosas partículas que sobreviveram como anéis estreitos e opticamente densos em zonas estritamente confinadas de máxima estabilidade.
Ainda não se compreende bem o mecanismo pelo qual se confinam em anéis estreitos. A princípio assumia-se que cada anel estreito era pastoreado por um par de satélites próximos que lhe davam forma. Porém, em 1986 a Voyager 2 descobriu apenas um desses pares de satélites, Cordélia e Ofélia, sobre o anel mais brilhante (ε).
Descoberta e exploração thumb|300px|Imagem de Urano, dos seus anéis e de alguns dos seus satélites tomada pela Voyager 2 A primeira menção do sistema anular de Urano procede de notas de William Herschel que detalham as suas observações do planeta no , que incluem o seguinte trecho: "22 de fevereiro de 1789: Suspeita-se da existência de um anel". Herschel desenhou um pequeno diagrama do anel e anotou que estava "um pouco virado para o vermelho". O telescópio Keck de Havai confirmou que, efetivamente, este é o caso, pelo menos para o anel ν. As notas de Herschel foram publicadas no Royal Society Journal em 1797. Porém, durante os dois séculos, entre 1797 e 1977, os anéis foram apenas mencionados, se é que o foram em absoluto. Isto suscita uma séria dúvida sobre se Herschel realmente viu qualquer coisa deste tipo, enquanto centenas de outros astrônomos não viram nada. Contudo, alguns ainda afirmam que Herschel realmente efetuou descrições rigorosas do tamanho relativo do anel ν (nu) com referência a Urano, as suas mudanças à medida que Urano descreve a sua órbita em redor do Sol, e a sua cor.
thumb|300px|Animação sobre ocultação de estrela. (Clique na imagem) A descoberta definitiva dos anéis de Urano foi efetuada pelos astrônomos James L. Elliot, Edward W. Dunham, e Douglas J. Mink em 10 de março de 1977 graças ao Kuiper Airborne Observatory, e foi casual. Planeavam usar a ocultação da estrela SAO 158687 por Urano para estudar a atmosfera do planeta. No entanto, quando analisaram as suas observações, encontraram que a estrela desaparecia brevemente da vista cinco vezes antes e após ser eclipsada pelo planeta. Desta observação, deduziram a presença de um sistema de anéis estreitos. Os cinco eventos de ocultação foram designados nas suas publicações com as letras gregas α, β, γ, δ e ε. Desde então são designados assim. Posteriormente encontraram alguns mais: Um deles entre os anéis β e γ, e três no interior do anel α. Ao primeiro deu-lhe o nome de anel η. Os últimos receberam o nome de 4, 5 e 6 —de acordo com a numeração de eventos de ocultação descritos numa publicação. O sistema anular de Urano foi o segundo em ser descoberto no sistema Solar após o de Saturno.
Os anéis foram investigados a fundo durante o sobrevoo de Urano pela sonda espacial Voyager 2 em janeiro de 1986. Dois novos anéis brilhantes, λ e 1986U2R, foram descobertos elevando o número total dos conhecidos então a 11. Estudaram-se os anéis analisando os resultados de ocultações ópticas, de raio e ultravioleta. A Voyager 2 observou os anéis em diferentes geometrias com referência ao Sol, produzindo imagens com iluminação frontal, traseira e lateral. A análise destas imagens permitiu a derivação da função de fase e do albedo geométrico e ligado das partículas anulares. Resolveram-se dois anéis, o ε e o η, que revelaram uma complicada e fina estrutura. A análise das imagens da Voyager também levaram à descoberta de 10 satélites interiores de Urano, incluindo os dois satélites pastores do anel ε, Cordélia e Ofélia.
O Telescópio Espacial Hubble detectou um par de anéis adicionais não observados antes entre 2003–2005, elevando o seu número a 13. A descoberta destes anéis exteriores dobrou o comprimento conhecido do raio deste sistema de anéis. O Hubble também tomou pela primeira vez imagens de dois pequenos satélites, um dos quais, Mab, compartilha a sua órbita com o anel mais externo recentemente descoberto.
Propriedades gerais thumb|300px|right|Anéis interiores de Urano. O anel externo brilhante é o épsilon. Podem-se observar outros oito anéis Até o presente momento, constatou-se que o sistema anular de Urano é formado por treze anéis diferentes. Em ordem crescente de distância desde o planeta, são: 1986U2R/ζ (zeta), 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν e μ. Podem ser divididos em três grupos: nove anéis estreitos principais (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε), dois anéis de poeira (1986U2R/ζ, λ)Burns, J.A.; Hamilton, D.P.; Showalter, M.R. (2001). "Dusty Rings and Circumplanetary Dust: Observations and Simples Physics". in Grum, E.; Gustafson, B. A. S.; Dermott, S. T.; Fechtig H. (pdf). Interplanetary Dust. Berlim: Springer. pp. 641–725. e dois exteriores (μ, ν). Os anéis de Urano compõem-se principalmente de partículas macroscópicas e alguma poeira,Ockert, M.E.; Cuzzin, J.N.; Porco, C.C.; and Johnson, T.V. (1987). "Uranian ring photometry: Results from Voyager 2". J.of Geophys. Res. 92: 14,969–14,978. embora se constate a sua presença nos anéis 1986U2R/ζ, η, δ, λ, ν e μ. Além destes anéis bem conhecidos, poderiam existir numerosas faixas de poeira opticamente finas e anéis muito fracos entre elas. Estes anéis e as faixas de poeira existiriam somente temporariamente ou consistem num número de arcos separados, que se detectam ocasionalmente durante eventos de ocultação. Alguns deles revelaram-se durante a mudança de plano dos anéis vistos a partir da Terra, que aconteceu em 2007. A aparência dos anéis varia em função da geometria de iluminação dos mesmos. A Voyager 2 observou faixas de poeira quando os anéis estavam iluminados frontalmente. na que se traduz o termo "forward scattering" Todos os anéis mostraram variações no brilho azimutal.
Os anéis são compostos por um material extremamente escuro. O albedo geométrico das partículas do anel não excede 5–6%, enquanto o albedo de Bond é até mesmo menor, aproximadamente 2%. As partículas dos anéis mostraram um forte e súbito aumento na oposição quando o ângulo de fase é próximo a zero. Isto significa que o seu albedo é muito mais baixo que se observa ligeiramente fora da oposição. Os anéis são ligeiramente avermelhados nas partes ultravioleta e visível do espectro e acinzentados no infravermelho próximo. Não mostram traços espectrais identificáveis. A composição química das partículas dos anéis é desconhecida. Porém, não podem ser de água pura congelada, como os anéis de Saturno, porque são obscuras demais, até mesmo mais do que os satélites de Urano. Isto indica que provavelmente sejam compostos por uma mistura de gelo e material escuro. A natureza deste material não fica clara, mas poderiam ser compostos orgânicos consideravelmente obscurecidos pela irradiação de partículas carregadas procedentes da magnetosfera de Urano. Neste sentido poderiam ser um material fortemente processado que inicialmente seria similar ao das luas interiores.
Globalmente, o sistema de anéis de Urano é diferente dos sistemas anulares de Júpiter e Saturno, no qual algum dos seus anéis é composto por materiais muito brilhantes—gelo de água. Porém, observam-se algumas similaridades com este último. O anel F de Saturno e o anel ε são ambos estreitos, relativamente obscuros e estão "pastoreados" por um par de satélites. Os anéis externos de Urano, recentemente descobertos, são parecidos aos anéis externos G e E de Saturno. Os pequenos anéis que existem nos anéis largos de Saturno também se assemelham aos anéis estreitos de Urano. Adicionalmente, as faixas de poeira que se observam entre os anéis principais de Urano seriam similares aos anéis de Júpiter. Em contraste, o sistema anular de Netuno é bastante similar ao de Urano, embora seja menos complexo, é mais obscuro e contém mais poeira. Os anéis de Netuno localizam-se também mais longe do seu planeta.
Cientistas determinaram a temperatura dos anéis em 77 Kelvin. Essas observações afirmam que o anel mais brilhante e mais denso de Urano, chamado anel épsilon, contrasta com os outros sistemas de anéis conhecidos, particularmente os anéis do Saturno.Astronomers detected warm glow of Uranus’ rings They're surprisingly bright. por Amit Malewar (2019)
Anéis estreitos principais Anel ε thumb|300px|Aproximação ao anel ε de Urano O anel ε é o mais brilhante e denso de todo o sistema, e é responsável por aproximadamente dois terços da luz refletida pelos anéis. Embora seja o mais excêntrico dos anéis de Urano, tem uma inclinação orbital desprezível. A excentricidade do anel produz uma variação do seu brilho durante a sua órbita. O brilho integrado do anel ε é maior perto da apoápside e menor quando está próximo da periápside. A razão do máximo ao mínimo valor do brilho é de aproximadamente 2,5–3,0. Estas variações estão ligadas às variações na largura do anel que é de 19,7 km em periápside e 96,4 km em apoápside. À medida que o anel se alonga, a quantidade de sombra entre as partículas torna-se menor e cada vez mais delas se tornam visíveis, o que produz um aumento do brilho integrado. As variações na largura foram medidas diretamente a partir de imagens do Voyager 2, pois o anel ε foi um dos dois únicos anéis resolvidos opticamente pelas câmaras do Voyager. Tal comportamento indica que o anel não é opticamente estreito. De fato, as observações de ocultação dirigidas desde terra e a sonda espacial mostraram que a sua profundidade óptica normal varia entre 0,5 e 2,5, sendo maior perto do periápside. A profundidade equivalente do anel ε é de cerca de 47 km e é invariante durante toda a órbita. 250px|left|thumb|Aproximação dos anéis (de em cima a embaixo) δ, γ, η, β e α de Urano. O anel η mostra o componente largo opticamente estreito