ดาวเนปจูน เป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 8 และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดในระบบสุริยะของเรา สีน้ำเงินอันโดดเด่นนี้ตั้งชื่อตามเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมัน ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณลักษณะที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด ซึ่งเกิดจากการดูดกลืนแสงสีแดงโดยมีเทนในชั้นบรรยากาศ ในบทนี้ เราจะสำรวจคุณลักษณะของดาวเนปจูน การค้นพบ และความสำคัญของดาวเนปจูนในระบบสุริยะของเรา
ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่พบผ่านการทำนายทางคณิตศาสตร์มากกว่าการสังเกตเป็นประจำ ในศตวรรษที่ 19 ความคลาดเคลื่อนในวงโคจรของดาวยูเรนัสทำให้นักดาราศาสตร์เสนอการมีอยู่ของดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อยู่ไกลออกไปซึ่งมีอิทธิพลต่อวงโคจรของดาวยูเรนัส ในปี พ.ศ. 2389 Johann Galle ใช้การคำนวณของ Urbain Le Verrier สังเกตดาวเนปจูนเพื่อยืนยันการมีอยู่ของมัน ยานโวเอเจอร์ 2 ซึ่งเปิดตัวโดย NASA เป็นยานอวกาศเพียงลำเดียวที่ได้ไปเยือนดาวเนปจูน โดยโคจรเข้าใกล้ดาวเคราะห์ดวงนี้ในปี 1989 และให้ข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศ ดวงจันทร์ และวงแหวนของมัน
ดาวเนปจูนโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะทางเฉลี่ยประมาณ 4.5 พันล้านกิโลเมตร (2.8 พันล้านไมล์) ซึ่งวางไว้ในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะของเรา โคจรรอบดวงอาทิตย์ครบหนึ่งรอบทุกๆ 164.8 ปีโลก แม้จะอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ บรรยากาศของดาวเนปจูนก็เคลื่อนที่เร็วอย่างไม่น่าเชื่อ โดยมีความเร็วลมสูงถึง 2,100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (1,300 ไมล์ต่อชั่วโมง) ทำให้พวกมันเป็นลมที่เร็วที่สุดในระบบสุริยะ
ดาวเคราะห์ดวงนี้มีรัศมีประมาณ 24,622 กิโลเมตร (15,299 ไมล์) ทำให้เป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสี่เมื่อพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลาง และใหญ่เป็นอันดับสามโดยมวล แม้จะมีขนาดใหญ่ ดาวเนปจูนก็มีสนามแม่เหล็กค่อนข้างอ่อน ซึ่งเอียง 47 องศาจากแกนการหมุน และชดเชยรัศมีอย่างน้อย 0.55 หรือประมาณ 13,500 กิโลเมตร (ประมาณ 8,400 ไมล์) จากศูนย์กลางทางกายภาพของดาวเคราะห์
บรรยากาศของดาวเนปจูนประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ โดยมีก๊าซมีเทน น้ำ และแอมโมเนียเพียงเล็กน้อย การมีอยู่ของมีเทนทำให้ดาวเคราะห์มีสีฟ้า บรรยากาศแบ่งออกเป็นสองภูมิภาคหลัก ได้แก่ โทรโพสเฟียร์ตอนล่าง ซึ่งอุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูง และสตราโตสเฟียร์ ซึ่งอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูง
รูปแบบสภาพอากาศสุดขั้วบนดาวเนปจูนนั้นน่าทึ่งมาก การหมุนอย่างรวดเร็วของดาวเคราะห์ทำให้เกิดพายุขนาดใหญ่และลมแรงพัดผ่านพื้นผิวของมัน พายุที่โดดเด่นที่สุดลูกหนึ่งที่พบในดาวเนปจูนคือจุดมืดมน ซึ่งเป็นระบบพายุที่มีขนาดใหญ่เท่ากับโลก ซึ่งนับแต่นั้นได้หายไปและถูกแทนที่ด้วยพายุอื่นๆ
ดาวเนปจูนมีดวงจันทร์ที่รู้จักกันดี 14 ดวง โดยไทรตันเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดและน่าสนใจที่สุด ไทรทันโคจรรอบดาวเนปจูนในทิศทางถอยหลังเข้าคลอง ซึ่งหมายความว่ามันเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของโลก นี่แสดงให้เห็นว่าไทรทันไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวเนปจูนแต่ถูกดึงดูดโดยแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ ไทรทันมีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยา โดยมีไกเซอร์ที่พ่นน้ำแข็งไนโตรเจนออกไปไกลถึง 8 กิโลเมตร (5 ไมล์) สู่ชั้นบรรยากาศบางๆ
ดาวเนปจูนก็มีระบบวงแหวนเช่นกัน แต่จะจางมากเมื่อเทียบกับวงแหวนของดาวเสาร์ วงแหวนนี้ประกอบด้วยอนุภาคน้ำแข็งและฝุ่น โดยมีวงแหวนที่โดดเด่นที่สุดชื่ออดัมส์ ภายในวงแหวนอดัมส์ มีส่วนโค้งที่แตกต่างกันห้าส่วนซึ่งเชื่อว่าจะเสถียรโดยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของกาลาเตอา ซึ่งเป็นหนึ่งในดวงจันทร์ของดาวเนปจูน
ดาวเนปจูนมีบทบาทสำคัญในความเข้าใจระบบสุริยะชั้นนอก การดำรงอยู่ของมันยืนยันความถูกต้องของการใช้คณิตศาสตร์และทฤษฎีความโน้มถ่วงในการค้นพบเทห์ฟากฟ้า การศึกษาดาวเนปจูนและดวงจันทร์ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์และพลวัตของระบบสุริยะชั้นนอก
นอกจากนี้ พลวัตของชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนยังช่วยให้เข้าใจรูปแบบสภาพอากาศบนดาวเคราะห์ดวงอื่น รวมถึงสภาพอากาศที่อยู่นอกระบบสุริยะของเราด้วย การสังเกตบรรยากาศของดาวเนปจูนและการเปลี่ยนแปลงตามเวลาช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนาแบบจำลองเพื่อทำนายรูปแบบสภาพอากาศบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อาจมีความคล้ายคลึงกับยักษ์น้ำแข็งที่อยู่ห่างไกลดวงนี้
โดยสรุป แม้ว่าดาวเนปจูนจะเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากที่สุด แต่เนปจูนก็เป็นโลกที่น่าสนใจซึ่งยังคงให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับการทำงานของระบบสุริยะของเราและกฎที่ควบคุมระบบสุริยะของเรา การสำรวจดาวเนปจูนยังเน้นย้ำถึงความสำคัญของภารกิจยานอวกาศในการเสริมสร้างความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาล โดยเน้นย้ำถึงความจำเป็นในภารกิจในอนาคตสู่โลกอันห่างไกลนี้
