Нептун (симбол: ♆) је осма планета у Сунчевом систему. Удаљен је 30,06 АЈ или 4.504.000.000 километара од Сунца, и има пречник од 49.532 -{km}- (екватор) и масу од 1,0247×1026 -{kg}-. По пречнику Нептун је четврта планета по величини, после: Јупитера, Сатурна и Урана. Планету Нептун опасују прстенови, њих има 4: -{1989N3R}-, -{1989N2R}-, -{1989N4R}-, -{1989N1R}-. Нептунови прстенови су слабије изражени него код Сатурна или Урана.
Галилео Галилеј је приметио Нептун 28. децембра 1612. и 27. јануара 1613. Нептун је тих дана био у готово непомичном стању на небу, тако да Галилеј није могао да закључи да је у питању планета, већ је мислио да је то звезда. Положај Нептуна је математичким калкулацијама одредио Ирбен Леверије, а по тим прорачунима га је на небу 23. септембра 1846. спазио астроном Јохан Готфрид Гале уз помоћ Хајнриха Дареа. Име је добио по римском богу мора и његов је симбол трозубац.
До сада је откривено 14 Нептунових природних сателита. Највећи је Тритон, с пречником од 2 706 км (открио га је Вилијам Ласел 1846); његова је стаза јако нагнута према планетном екватору и сателит се креће ретроградно.Neptun, „Hrvatska enciklopedija”, Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014. Други је Нереида, док су остали месеци знатно мањи. Најважнији су (по удаљености од средишта планете):
Састав Нептуна сличан је Урановом са заједничком особином да се разликују од гасовитих дивова Јупитера и Сатурна. Нептунова атмосфера, иако слична гасовитим дивовима, уз водоник и хелијум садржи веће количине „леда“ попут воде, амонијака и метана. Да би нагласила њихова главна својства, астрономи Нептун и Уран понекад називају „леденим дивовима.“. Lunar and Planetary Observatory, University of Arizona Унутрашњост планете углавном је састављена од стена и леда. Плава појава планете резултат је метана у атмосфери. solarsystem.nasa.gov (14. мај 2011)
За разлику од релативно незанимљиве атмосфере Урана, Нептунова атмосфера је препознатљива по својим активним и видљивим временским обрасцима. Тако је на пример током прелета Војаџера 2 1989. на јужној хемисфери је примећена Велика тамна пега упоредива с Великом црвеном мрљом на Јупитеру. Овакве временске појаве покрећу најснажнији ветрови у целом Сунчевом систему са забележеним брзинама од чак 2 100 км/ч. Због велике удаљености од Сунца, Нептунова спољна атмосфера једно је од најхладнијих места у Сунчевом систему с температурама на врховима облака од око −218 °C (55 -{K}-). Температуре у средишту планете износе око 5 000 °C. gsi.de (14. мај 2011) Нептун има слабе и фрагментиране планетарне прстенове који су откривени током 1960-их, мада су са сигурношћу су потврђени тек 1989. с Војаџером 2. nytimes.com (14. мај 2011)
Екватор планете је закошен у односу на раван стазе за 28,3°. Због брзе је вртње спљоштен. С приближавањем Сунцу (на елиптичној стази) облаци се јаче развијају, вероватно због топлије и динамичније атмосфере. Нептун има унутрашњи извор топлоте који температури његове површине доприноси више од Сунчевог зрачења. Магнетно поље му је слабије од поља других дивовских планета, а оса поља јако је нагнута према оси обртања – за 47°, при чем је удаљена 0,5 полупречника од планетног средишта. Нептун има јоносферу и радијацијске појасеве, а у средишту има стеновито језгро Земљине величине те плашт богат водом, метаном и амонијаком.
За планете даље од Сатурна, антички народи нису знали. Уран је на рубу видљивости голим оком, јер му је током опозиције сјај достигне привидну магнитуду -{m}- = +5,8. Нептун током просечне опозиције има звездану величину = +7,6. На средњим удаљеностима од Сунца, која износе 19,2 и 30 АЈ, Уран и Нептун обиђу по стазама за 84 односно 165 година. Стога се међу звездама крећу веома споро. Са Земље се у најбољем случају виде као плочице угаоног пречника 4" односно 2".Владис Вујновић : „Астрономија”, Школска књига, 1989.
Историја Откриће
Галилејеви цртежи доказују да је Нептун први пут посматрао 28. децембра 1612. и поново 27. јануара 1613. Оба пута Галилео га је сматрао звездом. Током првог раздобља посматрања у децембру 1612, Нептун је био статичан зато што је управо на тај дан постао ретроградан. Ово наоко обрнуто кретање настаје кад се Земљина орбита приближи некој од планета спољашњег Сунчевог система. Будући да је Нептун тек започињао са својим ретроградним циклусом, слабо кретање планета било је тешко уочљиво за примитиван телескоп каквим се служио Галилео. У јулу 2009. физичар Дејвид Џејмисон са универзитета у Мелбурну најавио је нове доказе који сугеришу да је Галилео у најмању руку био свестан да се звезда коју је посматрао кретала у односу на остале фиксне звезде. msnbc.msn.com (31. мај 2011)
Године 1821. Алексис Бувар је објавио астрономске прорачуне орбите Нептуновог суседа, Урана. Накнадна посматрања утврдила су значајне девијације од предвиђене путање што је Бувара навело да теоретише о непознатом телу које гравитацијски утиче на Уран. Године 1843. Џон Куч Адамс започео је с проучавањем орбите Урана на основу података које је преко Џејмса Чалиса добио од Сер Џорџа Ерија. С радом је наставио током 1845—46. те је дошао до неколико различитих предвиђања о новој планети. лево|мини|Галилео Галилеj|212x212п upright|мини|лево|Ирбен Леверије Током 1845—46. је Ирбен Леверије, независно од Адамса, развио је властите прорачуне, али се такође сусрео с потешкоћама око заинтересовања својих сународника. У априлу 1846, након што је видео Леверијеве процене о положају планета те запазио сличности с Адамсовим проценама, Ери је уверио директора опсерваторије у Кембриџу Џејмеса Чалиса да крене у потрагу за планетом. Чалис је провео август и септембар претражујући ноћно небо.
Леверије је у међувремену путем писма контактирао Јохана Готфрида Галеа из Берлина те га упутио на посматрање. Хајнрих Даре, студент у опсерваторију, сугерисао је Галеу да упореде недавно направљену карту неба подручја на које је упутио Леверије с тренутним небом у потрази за променама које би биле карактеристичне за планету. Увече истог дана када је писмо примљено, 23. септембра 1846, Нептун је откривен 1° од положаја на којем га је предвидео Леверије, односно 12° од Адамсовог предвиђања. Чалис је касније утврдио да је планета посматрана два пута раније у августу, али да није била идентификована због рутинског приступа послу.
У јеку открића, између Француза и Британаца завладало је националистичко ривалство у томе ко заслужује признање за откриће. Међународним консензусом накнадно је утврђено да заслуге за откриће заслужују подједнако Леверије и Адамс. Од 1966. Денис Раулинс доводи у питање кредибилитет Адамсове улоге копроналазача, због чега је цели случај ревидиран од стране историчара 1998. Након ревизије, утврђено је да „Адамс не заслужује једнаке заслуге као и Леверије за откриће Нептуна. Те заслуге припадају само особи која је била успешна у предвиђању локације планете и уверавању других астронома да је потраже.”
Именовање мини|upright|desno|Јохан Готфрид Гале, прва особа која је посматрала Нептун знајући да се ради о планети
Непосредно након открића Нептун се ословљавао једноставно „планетом удаљенијим од Урана“" или „Леверијевом планетом“". Први предлог имена дошао је од Галеа који је предложио име Јанус. У Енглеској, Чалисов предлог био је Океан.
Позивајући се на право да именује своје откриће, Леверије је убрзо предложио име Нептун, притом лажно тврдећи да је исто службено одобрио француски Буро за географске ширине. У новембру је тражио да се планета назове Леверије према њему самом, за шта је имао подршку од директора опсерваторије Франсое Арога. Тај приједлог је наишао на жесток отпор изван Француске. Француски часописи убрзо су поновно увели име Хершел за Уран, према његовом откривачу, Сир Вилхелму Хершеле, те Леверије за нову планету. Дана 29. децембра 1846. Ф.Г.В. фон Струве је пред Санкт Петербуршком академијом наука изашао с подршком имену Нептун, након чега то ускоро постаје и међународно признато име. Нептун је у римској митологији био бог мора, еквивалент грчком Посејдону. Аргумент за прихваћањем митолошког имена био је у складу с постојећом традицијом именовања планета где су све, осим Земље, назване по ликовима из грчке и римске митологије.
Статус Нептун је сматран најудаљенијим познатим планетом од открића 1846. до каснијег открића Плутона 1930. Услед открића Плутона, Нептун је постао предзадња планета Сунчевог система, осим у раздобљу од 1979. до 1999. када је Плутонова елиптична орбита учинила да буде ближи Сунцу. wired.com (30. април 2012) Откриће Којперовог појаса 1992. навело је многе астрономе да преиспитују Плутонов статус планете. Године 2006. Међународна астрономска унија по први је пут дефинисала „планету“, рекласификујући Плутон у патуљасту планету због чега је Нептун још једном постао најудаљенија планета Сунчевог система. iau.org (30. април 2012)
Састав и структура мини|алт=Поређење величина Земље и Нептуна|Земља у односу на Нептун
Нептун спада у гасне дивове, као и Јупитер, Сатурн и Уран. На основу мерења летелице Војаџер 2 израчунато је да Нептун вероватно има језгро величине Земље. Израчуната равнотежна температура планете је око 51 -{K}- (-222 °C), међутим мерења су показала да у унутрашњости планете постоји слој температуре 140 -{K}- због преласка амонијака из гасовитог у течно и чврсто стање. Нептун зрачи 2,7 пута више енергије него што је добија од Сунца.
С масом од 1,0243 x 1026 кг, Нептун је средње тело између Земље и већих гасовитих дивова: маса му је седамнаест пута већа од Земљине, али је свега 1/19 Јупитерове. Површинска гравитација мања је само од Јупитерове, што та два гасовита дива чини јединим планетама у Сунчевом систему с гравитацијом већом од Земљине. Екваторијални појас од 24764 км готово је четири пута већи од Земљиног. Заједно с Ураном чини поткласу гасовитих дивова под називом „ледени дивови” услед њихове мање величине и веће концентрације лако испарљивих елемената у односу на Јупитер и Сатурн. Нептуново се име у потрази за егзопланетама користи као метоним, па се откривена тела сличне масе називају „Нептунима”.
Унутрашња структура Нептунова унутрашња структура слична је Урановој. Атмосфера чини око 5 до 10% масе те се протеже до 10 – 20% према унутрашњости где досеже притисак од око 10 -{GPa}-. У нижим деловима атмосфере владају повећане концентрације метана, амонијака и воде. мини|алт=Грађа Нептуна са унутрашњим слојевима|Унутрашња структура Нептуна
Поступно ова тамнија и топлија регија се кондензује у суперзагрејани текући плашт где температуре досежу распон од 2000 до 5000 -{K}-. Сам плашт једнак је 10 до 15 маса Земље, те је богат водом, амонијаком и метаном. Како је то већ уобичајено у планетарној науци, ова се комбинација назива „леденом“, иако се ради о врућем флуиду високе густине. Овај флуид високе електричне проводљивости понекад се назива и водено-амонијачним океаном. На дубини од 7000 км могући су услови при којима се метан распада на дијамантне кристале који се затим спуштају према језгру. Могуће је да се плашт састоји од слоја јонизоване воде где се молекули воде распадају на мешавину водоникових и кисеоникових јона, те дубље суперјонизоване воде код које се кисеоник кристализује док се водоникови јони слободно крећу.
Језгро планете састављено је од гвожђа, никла и силиката с унутрашњим моделом који предвиђа масу једнаку 1,2 масе Земље. Притисак у средишту износи -{7 Mbar (700 GPa)}-, што је милионима пута више него на Земљиној површини.
Атмосфера
На вишим висинама Нептунова атмосфера састоји се од 80% водоника и 19% хелијума. У траговима је присутан и метан. Изражене абсорбирајуће траке метана појављују се на таласним дужинама вишим од 600 -{nm}-, у црвеном и инфрацрвеном делу спектра. Као и код Урана, наведена апсорпција црвеног светла од стране атмосферског метана даје Нептуну његову плаву боју, иако се својим плаветнилом разликује од Урановог благог цијана.