Neptunus on Auringosta lukien kahdeksas planeetta ja neljänneksi suurin planeetta. Elokuussa 2006 Neptunuksesta tuli myös aurinkokunnan uloin planeetta, kun Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni IAU tipautti äänestyksessään Pluton pois planeettojen joukosta.

Neptunuksen etäisyys Auringosta on 4 504 000 000 km (30,06 AU), halkaisija ekvaattorin kohdalla 49 528 km ja napojen kohdalla 48 600 km. Massa 1,0247E26 kg (17 kertaa Maan massa). Neptunus on halkaisijaltaan Uranusta pienempi, mutta massaltaan suurempi.

Roomalaisessa mytologiassa Neptunus (Kreikassa: Poseidon) oli merten jumala.

Neptunuksen löytyminen

Neptunuksen löytymiseen johtaneet toimet saivat alkunsa, kun Uranuksen löytymisen jälkeen huomattiin, että siitä oli tehty useita havaintoja ennen vuotta 1781 ilman, että sitä oli tunnistettu planeetaksi ja Uranuksen rata päästiin laskemaan tarkasti näiden havaintojen perusteella. Tällöin havaittiin, että Uranuksen radassa oli häiriöitä.

Näiden häiriöiden perusteella eglantilainen John Couch Adams ja ranskalainen Urbain Jean-Joseph Le Verrier laskivat (toisistaan tietämättä), että syynä oli tuntematon planeetta ja laskivat myös sen oletetun paikan.

Johann Gottfried Galle löysi Neptunuksen alle asteen päästä Le Verrier'n ennustamasta paikasta vuonna 1846 Berliinissä tekemissään havainnoissa.

Neptunuksen ohi on toistaiseksi lentänyt yksi avaruusluotain, Voyager 2 elokuussa 1989. Neptunusta on kuitenkin kuvattu jonkin verran myös Hubble avaruusteleskoopilla.

Neptunuksen rakenne

SpotNeptunus Voyagerin kuvaamana. Vasemmassa alareunassa näkyy Neptunuksen suuri tumma pilkku.

Neptunus on hieman samankaltainen kuin Uranus, mutta Voyager 2:n ottamissa kuvissa näkyy kuitenkin Neptunuksen kaasukehässä enemmän yksityiskohtia kuin Uranuksessa. Maanpäällisillä kaukoputkilla Neptunus näkyy pienenä sinertävänä kiekkona. Väri johtuu siitä, että atmosfäärin metaani imee punaisen värin.

Neptunuksen koostumus on luultavasti hyvin samanlainen kuin Uranuksen: erilaisia jäitä, 15% vetyä ja vähän heliumia. Sen atmosfäärissä on nimmäkseen vetyä ja heliumia, seassa hieman metaania.

Atmosfäärin yläosan lämpötila on 59 K. Neptunus säteilee 2,7 kertaa enemmän energiaa kuin mitä se saa Auringosta. Neptunus on tihein ättiläisplaneetoista, noin 1700 kg/kuutiometri. Sen massasta huomattava osa on silikaatteja; kiviytimen läpimitta on 16000 km:n luokkaa. Ydintä ympäröi vedestä ja metaanista muodostunut vaippa, jonka päällä on luultavasti ohut vety- ja heliumkerros, jonka seassa on metaania ja etaania.

Uranuksen tavoin myös Neptunuksen magneettikenttä on oudon suuntainen (47 astetta vinossa pyörimisakseliin nähden); sen on ehkä ynnyttänyt lähellä pintaa tapahtuva vesikerroksen liike planeetan keskustan sijasta. Magneettikentän suunta on vastakkainen kuin maapallolla.

Voyagerin havaintolaitteet toivat esiin runsaasti ilmastollisia ilmiöitä, kuten voimakkaita tuulia, kirkkaita korkealla olevia pilviä sekä kaksi suurta tummaa kohtaa, jotka olivat luultavasti pitkäikäisiä jättiläismäisiä myrskyjä. Pilvien ja tummien kohtien liikettä seurattiin poikki planeetan kiekon.

Tuulten nopeudeksi paljastui 325 m sekunnissa. Myrskyistä suurin sai nimen "suuri tumma pilkku", koska se muistutti Jupiterin suurta punaista pilkkua. Pilkun pysyvyyttä ei Voyagerin lennolla voitu kuitenkaan saada selville. Maan päältäkään sen liikettä ei voitu seurata kohteen pienuuden vuoksi.

Hubblen havainnot Neptunuksesta kesäkuussa 1994 paljastivat, että suuri tumma pilkku oli hävinnyt. Pilkku oli joko hajonnut atmosfääriin tai sitten se on piilossa kätkeytyneenä atmosfäärin peittoon. Hubble havaitsi kuitenkin uuden tumman pilven Neptunuksen pohjoisella allonpuoliskolla, mikä viitannee siihen, että Neptunuksen atmosfääri muuttuu nopeasti, mikä saattaa olla seurausta lämpötilaeroista pilvien ylä- ja alaosissa.

Neptunuksen renkaat

Myös Neptunuksella on renkaat. Maassa tehdyissä havainnoissa näkyy ainoastaan himmeitä palasia täydellisten renkaiden sijasta, mutta oyager 2:n kuvat näyttivät, että ne ovat kokonaiset renkaat joissa on kirkkaita rykelmiä. Rykelmät johtunevat lähellä olevasta muutaman kilometrin äpimittaisesta kuusta. Pienillä vaihekulmilla renkaita näkyy kaksi, mutta suurilla vaihekulmilla pölyä nähdään laajalla alueella.

Kuten Uranuksen ja Jupiterinkin renkaat, myös Neptunuksen renkaat ovat erittäin tummat ja ne näkyvät parhaiten vastavaloon. Renkaiden akenne on toistaiseksi tuntematon.

Neptunuksen kuut

Ennen Voyagerin lentoa Neptunukselta tunnettiin kaksi kuuta, Triton ja Nereid. Voyager 2:n lentäessä Neptunuksen ohi vuonna 1989 kuvista löytyi kuusi pientä, hyvin tummaa kuuta, jotka kiertävät Neptunusta Tritonin radan sisäpuolella. Osa niistä liittyy Neptunuksen rengasjärjestelmään.

Vajaan 3000 km:n läpimittainen Triton on retrogradisella radalla. Tritonilla on ohut typestä ja metaanista koostuva atmosfääri. Pinnalla on myös jäätynyttä typpeä ja metaania. Se erittäin kylmä, kylmin kohde tähänastisista kuvatuista. Triton on niin kylmä, että typpikaasukin jäätyy kiinteäksi kuoreksi kuun pinnalle talvisin.

Seuraavan miljardin vuoden kuluessa Triton imeytyy vähitellen lähemmäs emoplaneettaansa ja hajoaa lopulta kappaleiksi. Sen tuho voi synnyttää jotakin vielä vaikuttavampaa. Lähellä Neptunusta kiertää muitakin kuita. Jos ne myös hajoavat samaan aikaan, hajonneet kuut saattavat uodostaa nykyistä näyttävemmän rengasjärjetelmän Neptunuksen ympärille. Vaikka Saturnuksen rengasjärjestelmä häviääkin seuraavien 100 miljoonan vuoden kuluessa, saataisiin silti uusi rengasjärjestelmä tilalle.