نپتون یکی از دو سیاره ایست که از زمین بدون تلسکوپ دیده نمی شوند. سیاره دیگر پلوتو است. فاصله نپتون از خورشید 30 برابر فاصله زمین از خورشید می باشد. گرچه پلوتو در مداری دورتر از مدار نپتون به دور خورشید در گردش است اما در هر 248 سال یکبار، پلوتو به مدت بیست سال وارد مدار نپتون می شود و در این دوران فاصله اش از خورشید ،نسبت به فاصله نپتون از خورشید، کمتر می گردد. آخرین باری که پلوتو از مدار نپتون گذشت از 23 ژانویه 1979 تا 11 فوریه 1999 بود.
قطر نپتون در منطقه استوایی معادل 49.528 کیلومتر، تقریبا 4 برابر قطر زمین، است. این سیاره 17 برابر سیاره زمین وزن دارد اما چگالی آن از چگالی زمین کمتر است. نپتون 11 قمر و چندین حلقه دارد.
نپتون در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. میانگین فاصله آن از خورشید حدود 4.495.060.000 کیلومتر می باشد. یکسال در این سیاره معادل 165 سال زمینیست. نپتون علاوه بر گردش مداری دارای گردش وضعی حول محور فرضی عمودی خود نیز می باشد. زاویه انحراف محور این سیاره 28 درجه است. یک دور گردش وضعی این سیاره در مدت زمان 16 ساعت و 7 دقیقه انجام می گیرد.
مدار سیاره نپتون و خرده سیاره پلوتو
سطح و اتمسفر
دانشمندان بر این باورند که این سیاره به طور کامل از هیدروژن، هلیوم و سیلیکات ساخته شده است. سیلیکاتها مواد معدنی هستند که بیشتر پوسته سنگی زمین را تشکیل می دهند گو اینکه در نپتون اثری از سطح جامد دیده نمی شود. ابرهایی ضخیم سطح این سیاره را پوشش داده اند. درون این سیاره با قسمتی از گازهای به شدت فشرده شروع می شود. اطراف این هسته مرکزی را لایه ای از گازهایی که به شکل مایع در آمده اند احاطه می کند. انحراف زاویه محور نپتون باعث به وجود آمدن فصول در این سیاره شده است.
نپتون با لایه ای ضخیم از ابرهایی که به سرعت در حال حرکتند پوشیده شده است. وزش باد، حرکت این ابرها را به 1100 کیلومتر در ساعت می رساند. ابرهایی که در فاصله دورتری از سطح سیاره قرار دارند عمدتا متان یخ زده می باشند. دانشمندان معتقدند که ابرهای تیره تر نپتون که در زیر ابرهای متان قرار گرفته اند سولفات هیدروژنند.
در سال 1989، سفینه ویجر 2 منطقه تیره ای را در نپتون پیدا کرد. این لکه به دلیل وجود توده های گازی که با سرعت بسیار فراوان در حال گردش بودند، ظاهر شده بود. این منطقه نقطه سیاه بزرگ نام گرفت و شبیه نقطه قرمز بزرگ در مشتری بود. اما در سال 1994، تلسکوپ فضایی هابل نشان داد که این لکه از بین رفته است.
دانشمندان بر این باورند که این سیاره به طور کامل از هیدروژن، هلیوم و سیلیکات ساخته شده است. سیلیکاتها مواد معدنی هستند که بیشتر پوسته سنگی زمین را تشکیل می دهند گو اینکه در نپتون اثری از سطح جامد دیده نمی شود. ابرهایی ضخیم سطح این سیاره را پوشش داده اند. درون این سیاره با قسمتی از گازهای به شدت فشرده شروع می شود. اطراف این هسته مرکزی را لایه ای از گازهایی که به شکل مایع در آمده اند احاطه می کند. انحراف زاویه محور نپتون باعث به وجود آمدن فصول در این سیاره شده است.
نپتون با لایه ای ضخیم از ابرهایی که به سرعت در حال حرکتند پوشیده شده است. وزش باد، حرکت این ابرها را به 1100 کیلومتر در ساعت می رساند. ابرهایی که در فاصله دورتری از سطح سیاره قرار دارند عمدتا متان یخ زده می باشند. دانشمندان معتقدند که ابرهای تیره تر نپتون که در زیر ابرهای متان قرار گرفته اند سولفات هیدروژنند.
در سال 1989، سفینه ویجر 2 منطقه تیره ای را در نپتون پیدا کرد. این لکه به دلیل وجود توده های گازی که با سرعت بسیار فراوان در حال گردش بودند، ظاهر شده بود. این منطقه نقطه سیاه بزرگ نام گرفت و شبیه نقطه قرمز بزرگ در مشتری بود. اما در سال 1994، تلسکوپ فضایی هابل نشان داد که این لکه از بین رفته است.
اقمار و حلقه ها
نپتون 11 قمر شناخته شده دارد. تریتون (Triton) بزرگترین قمر این سیاره 2705 کیلومتر قطر دارد و در فاصله 354.760کیلومتری سیاره قرار گرفته است. این جرم تنها قمر در منظومه شمسی است که برخلاف جهت حرکت سیاره مادرش در چرخش است. تریتون مداری دایره شکل دارد و در مدت 6 روز زمینی یک بار دور نپتون می چرخد. احتمالا تریتون زمانی دنباله دار بزرگی به دور خورشید بوده و در مقطعی این دنباله دار گرفتار گرانش نپتون شده است.
نپتون 11 قمر شناخته شده دارد. تریتون (Triton) بزرگترین قمر این سیاره 2705 کیلومتر قطر دارد و در فاصله 354.760کیلومتری سیاره قرار گرفته است. این جرم تنها قمر در منظومه شمسی است که برخلاف جهت حرکت سیاره مادرش در چرخش است. تریتون مداری دایره شکل دارد و در مدت 6 روز زمینی یک بار دور نپتون می چرخد. احتمالا تریتون زمانی دنباله دار بزرگی به دور خورشید بوده و در مقطعی این دنباله دار گرفتار گرانش نپتون شده است.
دانشمندان مدارکی کشف کرده اند که ثابت می کند گدازه های آتشفشانی که در گذشته در این قمر فوران کرده اند ترکیبی از آب و آمونیا بوده اند. این ترکیب امروزه به شکل یخ زده در سطح تریتون وجود دارد. دمای سطحی این قمر 235- درجه سانتیگراد است. در واقع سردترین جائیست که در کل منظومه شمسی وجود دارد. تعدادی آتشفشان در سطح تریتون فعال باقی مانده اند و کریستالهای یخ نیتروژن را تا ارتفاع 10 کیلومتری سطح این قمر به بیرون پرتاب می کنند.
نپتون سه حلقه واضح و یک حلقه مات دارد. همه این حلقه ها بسیار کدرتر از حلقه های زحلند. به نظر می رسد که این حلقه ها متشکل از ذرات غبارند. حلقه خارجی نپتون با بقیه حلقه های سیاره ای منظومه شمسی متفاوت است. این حلقه سه بخش منحنی دارد که از بقیه جاهای آن روشن تر و متراکم تر است . دانشمندان هنوز نمی دانند که چرا همه ذرات غبار به شکل یکنواخت در این حلقه پخش نشده است. نپتون ابتدا در دل فرمولهای ریاضیات کشف شد. ستاره شناسان که تا قبل از آن فکر می کردند اورانوس آخرین سیاره منظومه شمسی است، متوجه شدند که اورانوس همیشه در جائیکه آنها پیش بینی می کردند نیست. نیروی گرانش سیاره ای ناشناخته بر روی اورانوس تاثیر می گذاشت.
نپتون سه حلقه واضح و یک حلقه مات دارد. همه این حلقه ها بسیار کدرتر از حلقه های زحلند. به نظر می رسد که این حلقه ها متشکل از ذرات غبارند. حلقه خارجی نپتون با بقیه حلقه های سیاره ای منظومه شمسی متفاوت است. این حلقه سه بخش منحنی دارد که از بقیه جاهای آن روشن تر و متراکم تر است . دانشمندان هنوز نمی دانند که چرا همه ذرات غبار به شکل یکنواخت در این حلقه پخش نشده است. نپتون ابتدا در دل فرمولهای ریاضیات کشف شد. ستاره شناسان که تا قبل از آن فکر می کردند اورانوس آخرین سیاره منظومه شمسی است، متوجه شدند که اورانوس همیشه در جائیکه آنها پیش بینی می کردند نیست. نیروی گرانش سیاره ای ناشناخته بر روی اورانوس تاثیر می گذاشت.
چهار قمر نپنون از راست : Enceladus و Miranda و Mimas و Proteus
در سال 1843، جان آدامز(John C. Adams)، یک ستاره شناس و ریاضیدان جوان، کار خود را برای کشف سیاره ناشناخته آغاز کرد. آدامز پیش بینی کرد که فاصله این سیاره از اورانوس 6/1 بیلیون کیلومتر است. او مطالعات دقیق خود را در سپتامبر 1845 به پایان رساند. آدامز نتیجه تحقیقات خود را برای سر جورج ایری (Sir George B. Airy)، ستاره شناس سلطنتی انگلستان ارسال کرد. با اینحال چون ایری نمی توانست این سیاره را در تلسکوپ ببیند، نتوانست به آدامز اعتماد کند.
در همین حال لوریر (Urbain J. J. Leverrier)، ریاضیدان فرانسوی که با آدامز نا آشنا بود، کار بر روی این پروژه را آغاز کرد. در نیمه های 1846، لوریر نیز موقعیت نپتون را پیش بینی کرد. او نتیجه مطالعات خود را، که به مطالعات آدامز بسیار شبیه بود، برای رصدخانه اورانیا (Urania) در برلین فرستاد. مدیر رصدخانه، یوهان گاله (Johann G. Galle)، به همراه دستیارش، هنریش دآرست (Heinrich L. d'Arrest)، مطالعات لوریر را بررسی کردند و وجود سیاره را تائید کردند. امروزه هم آدامز و هم لوریر ، هر دو را کاشف این سیاره می دانند. سیاره ایکه به نام خدای دریای رومیان، نپتون نام گرفت. در آگوست 1989، سفینه ویجر 2 نخستین تصاویر تهیه شده در فاصله نزدیک را از این سیاره و برخی از اقمارش تهیه کرد. این سفینه همچنین به وجود حلقه های نپتون و شش قمر آن به نامهای دسپینا، گالاتیا، لاریسا، نایاد، پروتئوس و تالاسا پی بر
