Neptú és el vuitè i últim planeta del sistema solar atenent la seva proximitat al Sol. És el quart planeta més gros i el tercer més massiu de tot el sistema solar, així com el planeta gegant més dens. S'anomena en honor del déu romà del mar. La seva massa és 17 vegades la de la Terra i lleugerament més massiu que el seu planeta «bessó» Urà, que té 15 masses terrestres i no és tan dens. De mitjana, Neptú gira entorn del Sol a una distància de 30,1 ua. El seu símbol astronòmic és 16px|♆, una versió estilitzada del trident del déu Neptú.
Va ser descobert el 23 de setembre de 1846, i esdevingué així el primer planeta a ser descobert mitjançant prediccions matemàtiques en lloc d'observació empírica. A causa de canvis inexplicats en l'òrbita d'Urà, Alexis Bouvard va deduir que la seva òrbita era pertorbada gravitacionalment per un planeta desconegut. Posteriorment, Johann Galle el va observar a menys d'un grau de la posició que Urbain Le Verrier havia predit. El seu satèl·lit més gros, Tritó va ser descobert seguidament, si bé no es van descobrir la resta de 12 llunes fins al , emprant telescopis. Només una sonda ha visitat Neptú (Voyager 2), que va sobrevolar el planeta el 25 d'agost del 1989.
Neptú té una composició similar a la d'Urà, i tots dos tenen composicions diferents de les dels gegants gasosos Júpiter i Saturn. Per bé que l'atmosfera de Neptú està composta principalment d'hidrogen i heli com Júpiter i Saturn, conté una proporció superior de gels com l'aigua, l'amoníac i el metà. De vegades els astrònoms categoritzen Urà i Neptú com a gegants gelats per emfatitzar aquestes diferències. L'interior de Neptú, com el d'Urà, està compost principalment de gels i roca. Les traces de metà a les regions més exteriors de l'atmosfera li donen una aparença blava.
Contràriament a l'atmosfera amb pocs detalls d'Urà, la de Neptú és notable pels fenòmens meteorològics actius i visibles. Durant el sobrevol de la sonda Voyager 2, el 1989, Neptú presentava una Gran Taca Fosca comparable a la Gran Taca Vermella de Júpiter. Els vents de Neptú són els més forts sostinguts de tots els planetes del sistema solar, amb velocitats registrades de fins a 2.100 km/h. A causa de la seva distància al Sol, l'atmosfera exterior de Neptú és un dels llocs més freds del sistema solar, amb temperatures als núvols exteriors de –218 °C (55 K). Al centre del planeta, les temperatures són d'uns 5000 °C. Neptú també té un sistema tènue i fragmentat d'anells planetaris, que, encara que és possible que es detectés als anys 1960, va ser descobert definitivament el 1989 per la Voyager 2.
Història Descobriment
Els dibuixos de Galileu mostren que va observar Neptú per primer cop el 28 de desembre de 1612, i de nou el 27 de gener de 1613. En ambdues ocasions, Galileu el va confondre per una estrella fixa quan es trobava molt a prop de —en conjunció amb— Júpiter al cel nocturn; per això no se l'acredita amb el descobriment de Neptú. Durant el període de la seva primera observació, el desembre de 1612, Neptú estava estacionari al cel perquè havia canviat a moviment retrògrad aquell mateix dia. Com que Neptú només començava el seu cicle anual retrògrad, el moviment del planeta era massa petit per detectar-se amb el petit telescopi de Galileu. Tanmateix, el juliol de 2009 el físic de la Universitat de Melbourne David Jamieson va anunciar proves que suggerien que Galileu sabia que l'estrella que havia observat es movia en relació amb les estrelles fixes.
El 1821, Alexis Bouvard va publicar taules astronòmiques de l'òrbita d'Urà. Observacions posteriors van revelar desviacions de les taules, fent pensar a Bouvard que un cos desconegut n'estava pertorbant l'òrbita mitjançant interacció gravitacional. El 1843, John Couch Adams va calcular l'òrbita d'un hipotètic vuitè planeta que provocaria el moviment desconegut d'Urà. Va enviar els seus càlculs a Sir George Airy, astrònom reial britànic, que va demanar a Adams una clarificació. Adams va començar a fer un esborrany de la resposta però mai la va enviar, i va deixar de treballar activament amb el problema d'Urà.
miniatura|upright|esquerra|Urbain Le Verrier El 1845–46, Urbain Le Verrier, independentment d'Adams, va desenvolupar els seus propis càlculs, tot i que tampoc no van ser rebuts amb entusiasme pels seus companys. El juny, tanmateix, després de veure les primeres estimacions publicades de Le Verrier, i, veient que eren similars a les d'Adams, Airy va persuadir el director de l'observatori de Cambridge James Challis per cercar el planeta. Challis va escorcollar, en va, el cel l'agost i el setembre.
Mentrestant, Le Verrier, en una carta, va instar a l'astrònom de l'observatori de Berlín Johann Gottfried Galle que el cerqués amb el refractor de l'observatori. Heinrich d'Arrest, un estudiant de l'observatori, va suggerir a Galle que podrien comparar una carta del cel recentment dibuixada de la localització predita per Le Verrier amb el cel nocturn per veure el desplaçament característic d'un planeta, contràriament a les estrelles fixes. El mateix vespre, del 23 de setembre de 1846, es va descobrir Neptú a una distància d'un grau d'on Le Verrier havia previst, i a uns 12° d'on Adams havia predit. Challis, més endavant, es va adonar que havia observat el planeta dues vegades a l'agost, sense ser capaç d'identificar-lo.
Al moment del descobriment, hi havia molta rivalitat nacionalista entre els francesos i britànics sobre qui havia de ser acreditat amb el descobriment. Finalment, va aparèixer un consens internacional que acreditava Le Verrier i Adams amb el descobriment. Tanmateix, els historiadors estan reinvestigant-ho, amb el descobriment el 1998 dels «articles de Neptú» (documents històrics de l'Observatori Reial de Greenwich), que aparentment havien estat robats per l'astrònom Olin J. Eggen i guardats durant tres dècades i no redescoberts fins després de la seva mort. Després de revisar-los, alguns historiadors van suggerir que Adams no mereix el mateix crèdit que Le Verrier. Des del 1966, Dennis Rawlins ha qüestionat la credibilitat de la reivindicació d'Adams com a codescobridor. En un article del 1992 a la seva revista Dio va considerar la reclamació britànica un robatori. «Adams havia fet alguns càlculs però estava més aviat insegur sobre dir on es trobava Neptú», va dir Nicholas Kollerstrom de University College London el 2003.Summations following the Neptune documents' 1998 recovery appeared in DIO 9.1 (1999) and William Sheehan, Nicholas Kollerstrom, Craig B. Waff (December 2004), The Case of the Pilfered Planet - Did the British steal Neptune? Scientific American.
Nom Poc després del seu descobriment, Neptú era simplement anomenat el «planeta més enllà d'Urà» o el «Planeta de Verrier». El primer suggeriment d'un nom va provenir de Galle, que va proposar Janus. A Anglaterra, Challis va fer servir el nom Oceanus.Moore (2000):206
Reivindicant el dret de batejar el seu descobriment, Le Verrier aviat va proposar el nom de Neptú, alhora que falsament afirmava que havia estat oficialment aprovat pel francès Bureau des Longitudes.Littmann (2004):50 L'octubre va demanar de posar el nom de Le Verrier al planeta en honor d'ell mateix, i tenia el suport de Francesc Aragó, director de l'observatori. Tanmateix, aquesta proposta va topar amb una forta resistència fora de França.Baum & Sheehan (2003):109–110 Almanacs francesos varen reintroduir ràpidament el nom de Herschel per a Urà, en honor del descobridor Sir William Herschel, i Leverrier per al nou planeta.
Struve es va pronunciar a favor del nom Neptú el 29 de desembre del 1846, a l'Acadèmia de les Ciències de Sant Petersburg. Smithsonian/NASA Astrophysics Data System (ADS). Aviat Neptú va esdevenir el nom internacionalment acceptat. En la mitologia romana, Neptú era el déu del mar, identificat amb el grec Posidó. La demanda d'un nom mitològic estava en la línia de conservar la nomenclatura dels altres planetes, dels quals tots excepte la Terra tenien noms de deïtats grecoromanes.
Estat Des del seu descobriment fins al 1930, Neptú va ser el planeta més llunyà conegut. Amb el descobriment de Plutó el 1930, Neptú va esdevenir el penúltim planeta, excepte durant un període de 20 anys en què l'òrbita de Plutó va entrar a la de Neptú. El descobriment del cinturó de Kuiper el 1992 va fer que molts astrònoms debatessin si Plutó havia de considerar-se un planeta o una part del cinturó. El 2006, la Unió Astronòmica Internacional va definir la paraula «planeta» per primer cop, reclassificà Plutó com a planeta nan i tornà a convertir Neptú en l'últim planeta del sistema solar.
Composició i estructura miniatura|upright|Comparació de mides de Neptú i la Terra Amb una massa d'1,0243 kg, Neptú és un cos intermedi entre la Terra i els gegants gasosos més grans: la seva massa és disset vegades la de la Terra però tot just una dinovena part que la de Júpiter.La massa de la Terra és 5,9736 kg, donant una ràtio de massa de:
La massa d'Urà és de 8,6810 kg, donant una ràtio de massa de:
La massa de Júpiter és d'1,8986 kg, donant una ràtio de massa de:
Vegeu: La gravetat superficial del planeta és només sobrepassada per Júpiter, i això fa dels dos gegants gasosos els únics planetes del sistema solar amb una gravetat superficial superior a la de la Terra. El radi equatorial de Neptú de 24.764 km és gairebé quatre vegades el de la Terra. Sovint es considera que Neptú i Urà són una subclasse de gegant gasós que es coneixen com a gegants gelats, a causa de la seva mida inferior i concentracions superiors de volàtils amb relació a Júpiter i Saturn.Vegeu per exemple: A la cerca de planetes extrasolars s'ha utilitzat Neptú com a metònim: els cossos descoberts d'una massa similar s'anomenen sovint "Neptuns", de la mateixa manera que molts astrònoms anomenen altres planetes extrasolars "Júpiters".
En orbitar tan lluny del Sol, Neptú rep molt poca calor. La temperatura a les regions més altes de l'atmosfera és de 55 K (–218 °C). Com que Neptú és un gegant gasós no té superfície sòlida, però a mesura que un s'endinsa més i més en la seva atmosfera la temperatura augmenta pel que sembla que el planeta pot tenir una font interna de calor. Es pensa que pot ser un romanent de la calor generada per la concreció de matèria durant la creació del planeta, que ara irradia calor lentament cap a l'espai. La velocitat del vent en l'atmosfera de Neptú, de fins a 2.000 km/h, és la major del sistema solar i es creu que els vents s'alimenten del flux de calor interna.
Estructura interna miniatura|esquerra|Estructura interna de Neptú: 1. Atmosfera superior, núvols de dalt. 2. Atmosfera consistent en hidrogen, heli i metà gas. 3. Mantell consistent en aigua, amoníac i gels de metà. 4. Nucli consistent en roca i gel.
L'estructura interna s'assembla a la d'Urà: un nucli rocós cobert per una crosta gelada, ocult davall una atmosfera gruixuda i espessa. Els dos terços interiors de Neptú es componen d'una mescla de roca, aigua, amoníac líquid i metà. El terç exterior és una mescla de gas calent compost d'hidrogen, heli, aigua i metà. Igual que Urà i a diferència de Júpiter i de Saturn, la composició de l'estructura interna de Neptú es creu que està formada per capes distintes. Com a Urà, el camp magnètic de Neptú està fortament inclinat en relació amb el seu eix de rotació, a 47 ° i desplaçat almenys 0,55 radis (uns 13.500 quilòmetres) del centre físic del planeta. Comparant els camps magnètics d'ambdós planetes, els científics han arribat a la conclusió que eixa extrema orientació podria ser característica dels fluxos a l'interior del planeta i no el resultat de la inclinació de l'eix d'Urà.
El nucli de Neptú està compost de ferro, níquel i silicats, amb un model interior que dona una massa unes 1,2 vegades la del nucli de la Terra. La pressió al centre és de 7 Mbar (700 GPa), milions de vegades més que a la superfície de la Terra, i la temperatura podria ser de 5.400 K.
Atmosfera