Neptun este a opta planeta de la Soare din Sistemul Solar. Numită după zeul roman al mării, Neptun, este a patra planetă după diametru și a treia după masă. Neptun are o masă de 17 ori mai mare decât cea a Pământului și puțin mai mare decât masa lui Uranus, care este de 15 ori mai greu decât Pământul, dar nu la fel de dens. Neptun orbitează în jurul Soarelui la o distanță de 30,1 unități astronomice, ceea ce înseamnă că orbita sa este de aproximativ 30 de ori mai mare decât orbita Pământului. Simbolul astronomic al lui Neptun este ♆, o variantă modificată a tridentului zeului Neptun.
Neptun a fost prima planetă găsită prin calcule matematice. Planeta Neptun a fost descoperită din cauza perturbărilor gravitaționale din orbita lui Uranus care l-au condus pe Alexis Bouvard să presupună existența unei a opta planete. Neptun a fost ulterior observat pe 23 septembrie 1846 de Johann Galle, la o distanță de mai puțin de un grad de poziția prezisă de calculele lui Urbain Le Verrier. La scurt timp după aceasta a fost descoperit și satelitul său Triton. Alți 12 sateliți au fost descoperiți în secolul al XX-lea. La 25 august 1989, sonda spațială Voyager 2 a trecut prin vecinătatea planetei.
Neptun are o compoziție asemănătoare cu cea a lui Uranus, compozițiile ambelor planete fiind diferite de ale giganților gazoși mai mari, Jupiter și Saturn. Atmosfera lui Neptun este asemănătoare cu cea a lui Jupiter și Saturn prin faptul că este compusă în principal din hidrogen, heliu, urme de hidrocarburi și posibil azot, dar are proporții mai mari de apă, amoniac și metan. Astronomii îi clasifică uneori pe Neptun și Uranus ca „giganți de gheață” cu scopul de a sublinia aceste distincții. Interiorul lui Neptun, ca și în cazul lui Uranus, este compus în principal din roci și gheață. Urmele de metan din straturile superioare ale atmosferei, în mare parte, îi dau un aspect albăstriu planetei.
Spre deosebire de atmosfera uniformă a lui Uranus, Neptun are o atmosferă cu detalii vizibile ce denotă o activitate meteorologică. De exemplu, în anul 1989, când Voyager 2 a ajuns în dreptul lui Neptun, s-a observat o pată mare întunecată, similară cu Marea Pată Roșie de pe Jupiter. Aceste fenomene meteorologice sunt produse de cele mai puternice vânturi din sistemul solar, ale căror viteze ating, conform măsurătorilor, 2100 km/h. De asemenea, deoarece Neptun este departe de Soare, are una dintre cele mai reci atmosfere din sistemul solar, temperaturile păturilor superioare ale norilor ajungând la -218 °C (55 K). Temperatura centrului său este de aproximativ 5000 °C. Neptun are un sistem de două inele care însă se observă greu și este fragmentat; existența inelelor a fost sugerată de analizele făcute asupra unor fotografii din 1968 ale planetei, dar confirmarea sigură a fost făcută abia în 1989 de către sonda Voyager 2.
Istoric Descoperire
Desenele lui Galileo Galilei dovedesc că el este primul care a observat planeta la 28 decembrie 1612 și mai apoi la 27 ianuarie 1613. De fiecare dată, Galileo a confundat planeta cu o stea fixă, aceasta apărând foarte aproape de Jupiter (în conjuncție), pe cerul înstelat; motiv pentru care descoperirea nu i se atribuie lui. Întâmplarea face că la prima observare, cea din decembrie 1612, Neptun intrase tocmai în ziua aceea în mișcarea retrogradă (întoarcere aparentă a mersului planetei în raport cu stelele fixe, ce rezultă din combinarea mișcării planetei observate cu cea a Pământului). Din acest motiv, Neptun părea că nu se mișcă față de stele. Oricum, mișcarea planetei era prea mică pentru a fi observată cu telescopul lui Galileo. Cu toate acestea, în iulie 2009, fizicianul David Jamieson de la Universitatea din Melbourne a anunțat noi dovezi ce sugerează că Galileo își dăduse seama de faptul că „steaua” pe care o observase se mișca în raport cu stelele fixe.
thumb|left|upright|Urbain Le Verrier, descoperitorul planetei Neptun.
În 1821, Alexis Bouvard a publicat tabele referitoare la orbita lui Uranus, planeta învecinată. Observațiile ulterioare au pus în evidență devieri considerabile față de tabele, făcându-l pe Bouvard să presupună că un corp necunoscut perturba orbita prin interacțiune gravitațională. În 1843, John Couch Adams a început să lucreze asupra orbitei lui Uranus folosind datele pe care le avea. Prin intermediul lui James Challis, directorul Observatorului din Cambridge, el a solicitat date suplimentare de la Sir George Airy, astronomul regal, care le-a furnizat în februarie 1844. Adams a continuat să lucreze în 1845-1846 și a realizat mai multe estimări diferite asupra unei noi planete.
În anii 1845-46, matematicianul francez Urbain Le Verrier, independent de Adams, și-a făcut propriile calcule, dar nu a reușit să stârnească interesul compatrioților săi. Totuși, văzând că longitudinea estimată de Le Verrier este similară cu aceea calculată de Adams, Airy l-a convins pe directorul Observatorului din Cambridge, James Challis, să caute noua planetă. Challis a făcut observații în lunile august și septembrie 1846, dar căutările sale au rămas fără rezultat.
În acest timp Le Verrier i-a scris astronomului Johann Gottfried Galle de la Observatorul din Berlin, propunându-i să caute cu luneta observatorului său. Heinrich d'Arrest, un student de la observator, i-a sugerat lui Galle că planeta ar putea fi găsită prin comparație între cerul de la acel moment și un desen recent al cerului în regiunea unde trebuia să se afle planeta conform estimărilor lui Le Verrier, pentru a identifica deplasarea caracteristică a planetelor față de stelele fixe. Chiar în seara zilei în care Galle a primit scrisoarea lui Le Verrier, 23 septembrie 1846, Neptun a fost descoperit la mai puțin de 1° distanță de predicția lui Le Verrier și la 12° distanță față de cea a lui Adams. Mai târziu, Challis și-a dat și el seama că de fapt a observat planeta de două ori în august, însă nu reușise să o identifice (Neptun a fost observat la 8 și 12 august, dar din cauză că Challis nu avea o hartă a stelelor actualizată nu a fost recunoscut ca o planetă), pentru că nu căutase cu suficientă atenție.
După descoperirea planetei au existat neînțelegeri între francezi și britanici, nefiind clar cui trebuie să-i fie atribuită descoperirea. În cele din urmă, comunitatea internațională a ajuns la consensul că atât Le Verrier cât și Adams au contribuit la descoperirea lui Neptun. Cu toate acestea, în prezent lucrurile sunt reevaluate de istorici, după ce în 1998 au fost redescoperite niște documente științifice de la Observatorul Regal din Greenwich, documente furate de astronomul Olin J. Eggen, păstrate de acesta aproape trei decenii și descoperite imediat după decesul său. După citirea documentelor, unii istorici susțin că „Adams nu merită drept egal cu Le Verrier pentru descoperirea lui Neptun. Acest drept aparține numai persoanei care a reușit atât să estimeze locul planetei cât și să convingă astronomii pentru a o căuta.” Astronomul american Dennis Rawlins pune sub semnul întrebării revendicarea lui Adams de a fi descoperit primul noua planetă și, într-un articol publicat în revista Dio, apreciază că este un „furt”. Nicholas Kollerstrom de la University College din Londra a afirmat în 2003 că „Adams a făcut unele calcule, dar era destul de nesigur unde anume se află Neptun.”
Denumire La scurt timp după descoperirea sa, noua planetă nu avea o denumire, ci era denumită „planeta de dincolo de Uranus” sau „planeta lui Le Verrier”. Prima sugestie de denumire a fost cea a lui Galle, ce a propus să fie denumită Ianus. În Anglia, Challis a propus numele Oceanus.Moore (2000):206
Cerându-și dreptul de a denumi planeta descoperită de el, Le Verrier a sugerat rapid numele Neptun, afirmând incorect că numele a fost aprobat oficial de către Biroul Longitudinilor francez.Littmann (2004):50 În octombrie el s-a gândit să-i pună propriul său nume, Le Verrier, având pentru aceasta sprijinul lui François Arago, directorul observatorului. Această propunere a fost respinsă în afara Franței.Baum & Sheehan (2003):109–110 Anuarele publicate în Franța au revenit atunci la numele Herschel pentru Uranus, după descoperitorul William Herschel, iar noua planetă a fost numită Leverrier.
La 29 decembrie 1846, astronomul Struve s-a exprimat în favoarea numelui Neptun în cuvântul adresat Academiei de Științe din Sankt Petersburg. Cu timpul, numele Neptun s-a încetățenit și a fost acceptat de comunitatea internațională. În mitologia romană, Neptun, identificat cu zeul grec Poseidon, era zeul mării. Astfel toate planetele, în afară de Pământ, poartă nume de zei din mitologia greacă și romană.
Cele mai multe limbi de astăzi, chiar și în țările care nu au legătură directă cu cultura greco-romană, utilizează câteva variante ale denumirii „Neptun” pentru planetă; în limba chineză, japoneză și coreeană, denumirea planetei a fost tradusă literal ca „steaua regele mării” (海王星), dat fiind că Neptun este zeul mărilor. În limba greacă modernă, planeta se numește Poseidon (Ποσειδώνας: Poseidonas), omologul grec al zeului Neptun. See also the Greek article about the planet.
Statut De la descoperirea sa și până în 1930, când a fost descoperită planeta Pluto, planeta Neptun era cunoscută ca fiind cea mai îndepărtată de Soare. Însă, după descoperirea lui Pluto, Neptun a fost cea mai îndepărtată planetă doar în perioada 1979-1999, atunci când orbita eliptică a planetei Pluto a adus-o mai aproape de Soare decât Neptun. Însă, cu toate acestea, o dată cu descoperirea centurii Kuiper în 1992, mulți astronomi au dezbătut problema dacă Pluto ar trebui sau nu considerat o planetă, sau dacă face parte din centură. În 2006 Uniunea Astronomică Internațională a definit cuvântul planetă pentru prima dată, reclasificând planeta Pluto ca „planetă pitică”, Neptun redevenind ultima planetă din Sistemul solar.
Structura și compoziția thumb|right|Comparație a mărimii planetei Pământ și a planetei Neptun. Cu o masă de 1,0243 x 10 kg, Neptun este un corp ceresc intermediar între Pământ și giganții gazoși mai mari: masa sa fiind de șaptesprezece ori mai mare decât a Pământului, însă doar a nouăsprezecea parte din masa lui Jupiter.Masa planetei Pământ este 5,9736 kg, oferind un raport de masă de:
Masa lui Uranus este 8,6810 kg, oferind un raport de masă de:
Masa lui Jupiter este 1,8986 kg, oferind un raport de masă de:
Vezi: Accelerația gravitațională de la suprafața planetei este depășită doar de cea a lui Jupiter. Raza ecuatorială a lui Neptun fiind de 24764 km, este de aproximativ patru ori mai mare decât cea a pământului. Planetelor Neptun și Uranus li se aplică deseori termenul de „giganți ghețoși” și sunt considerate o sub-clasă de giganți gazoși, datorită mărimii lor reduse și concentrării mai mari de elemente volatile comparativ cu Jupiter și Saturn.Vezi de exemplu: În cercetarea planetelor extrasolare, Neptun este folosit drept metonim, spre exemplu când corpuri cerești ce au o masă similară cu cea a planetei Neptun sunt descoperie, ele sunt numite „Neptuni”, la fel cum diverse alte corpuri extrasolare sunt numite „Jupiteri”.
Structura internă thumb|left|1.Atmosfera superioară a planetei 2.Atmosfera formată din heliu, oxigen, hidrogen și gaz metan.3.Mantaua alcătuită din apă, amoniac și metan4.Nucleul format din rocă și gheață.
Structura internă a lui Neptun este similară cu cea a lui Uranus. Atmosfera sa reprezintă aproximativ 5-10% din masă și se întinde pe o adâncime de 10-20% spre nucleu, unde atinge presiuni în jur de 10 GPa. În regiunile joase ale atmosferei, în concentrație mare se pot găsi metan, amoniac și apă.