نپتون هشتمین و دورترین سیاره شناخته شده از خورشید در منظومه شمسی است. رنگ آبی چشمگیر آن که به نام خدای دریای رومی نامگذاری شده، یکی از قابل تشخیص ترین ویژگی های آن است که به دلیل جذب نور قرمز توسط متان در جو است. در این درس، ویژگی‌های نپتون، کشف و اهمیت آن در منظومه شمسی را بررسی خواهیم کرد.
نپتون اولین سیاره ای بود که از طریق پیش بینی های ریاضی و نه از طریق رصد منظم یافت شد. در قرن نوزدهم، اختلافات در مدار اورانوس باعث شد ستاره شناسان وجود سیاره دورتر دیگری را مطرح کنند که بر مدار اورانوس تأثیر می گذارد. در سال 1846، یوهان گال با استفاده از محاسبات اوربان لو وریر، نپتون را مشاهده کرد و وجود آن را تأیید کرد. وویجر 2 که توسط ناسا به فضا پرتاب شد، تنها فضاپیمایی است که از نپتون بازدید کرده است و در سال 1989 از نزدیکی این سیاره عبور کرد و اطلاعات ارزشمندی درباره جو، قمرها و حلقه های آن ارائه کرد.
نپتون در فاصله متوسط حدود 4.5 میلیارد کیلومتر (2.8 میلیارد مایل) به دور خورشید می چرخد که آن را در ناحیه بیرونی منظومه شمسی قرار می دهد. هر 164.8 سال زمینی یک دور به دور خورشید می گردد. اتمسفر نپتون با وجود فاصله اش از خورشید، با سرعتی باورنکردنی با سرعت 2100 کیلومتر در ساعت (1300 مایل در ساعت) حرکت می کند و آن را سریع ترین در منظومه شمسی می کند.
شعاع این سیاره تقریباً 24622 کیلومتر (15299 مایل) است که چهارمین سیاره بزرگ از نظر قطر و سومین سیاره بزرگ از نظر جرم است. نپتون علیرغم اندازه اش، میدان مغناطیسی نسبتا ضعیفی دارد که 47 درجه از محور چرخش کج شده و حداقل 0.55 شعاع یا حدود 13500 کیلومتر (حدود 8400 مایل) از مرکز فیزیکی سیاره منحرف شده است.
جو نپتون بیشتر از هیدروژن و هلیوم ساخته شده است و آثاری از متان، آب و آمونیاک در آن وجود دارد. وجود متان همان چیزی است که به این سیاره رنگ آبی می دهد. اتمسفر به دو ناحیه اصلی تقسیم می شود: تروپوسفر پایین که با افزایش ارتفاع دما کاهش می یابد و استراتوسفر که با افزایش ارتفاع دما در آن افزایش می یابد.
الگوهای آب و هوایی شدید در نپتون بسیار جذاب است. چرخش سریع این سیاره باعث طوفان های عظیم و بادهای وحشی می شود که سطح آن را فرا می گیرد. یکی از قابل توجه ترین طوفان های مشاهده شده در نپتون، نقطه تاریک بزرگ بود، یک سیستم طوفانی به بزرگی زمین، که از آن زمان ناپدید شده و طوفان های دیگری جایگزین آن شده است.
نپتون دارای 14 قمر شناخته شده است که تریتون بزرگترین و جالب ترین آنهاست. تریتون در جهت وارونه به دور نپتون می چرخد، به این معنی که در جهت مخالف چرخش سیاره حرکت می کند. این نشان می دهد که تریتون در اصل بخشی از منظومه نپتون نبوده اما توسط گرانش سیاره دستگیر شده است. تریتون از نظر زمین شناسی فعال است و آبفشان هایی دارد که یخ نیتروژن را تا 8 کیلومتری (5 مایلی) در جو نازک آن پرتاب می کنند.
نپتون همچنین دارای منظومه ای از حلقه ها است، اما آنها در مقایسه با حلقه های زحل بسیار ضعیف هستند. حلقه ها از ذرات یخ و غبار ساخته شده اند که برجسته ترین حلقه آن آدامز است. در داخل حلقه آدامز، پنج کمان متمایز وجود دارد که تصور می‌شود توسط اثرات گرانشی Galatea، یکی از قمرهای نپتون، تثبیت شده‌اند.
نپتون نقش مهمی در درک ما از منظومه شمسی بیرونی دارد. وجود آن اعتبار استفاده از ریاضیات و نظریه گرانشی برای کشف اجرام آسمانی را تایید می کرد. مطالعه نپتون و قمرهای آن بینش هایی را در مورد شکل گیری سیاره ها و دینامیک بیرونی منظومه شمسی ارائه کرده است.
علاوه بر این، دینامیک جوی نپتون دریچه ای برای درک الگوهای آب و هوا در سایر سیارات، از جمله سیاراتی فراتر از منظومه شمسی ارائه می دهد. مشاهدات جو نپتون و تغییرات آن در طول زمان به دانشمندان کمک می کند تا مدل هایی را برای پیش بینی الگوهای آب و هوا در سیارات فراخورشیدی که ممکن است شباهت هایی به این غول یخی دوردست داشته باشند، توسعه دهند.
در پایان، با وجود اینکه نپتون دورترین سیاره از خورشید است، دنیای شگفت انگیزی است که همچنان بینش های ارزشمندی در مورد عملکرد منظومه شمسی و قوانین حاکم بر آن ارائه می دهد. اکتشاف نپتون همچنین بر اهمیت مأموریت‌های فضاپیما در افزایش درک ما از کیهان تأکید می‌کند و نیاز به مأموریت‌های آینده به این دنیای دور را برجسته می‌کند.
