Neptún je ôsma a najvzdialenejšia planéta slnečnej sústavy. Rozhodlo o tom hlasovanie na 26. kongrese Medzinárodnej astronomickej únie v Prahe 24. augusta 2006. Dovtedy bolo poslednou planétou slnečnej sústavy Pluto.
Planéta bola objavená 23. septembra 1846 Johannom Gallom a študentom astronómie Louisom Arrestom. Neptún je prvou planétou (v rámci slnečnej sústavy jedinou) objavenou skôr na základe matematických výpočtov ako priamym pozorovaním. Astronómovia odvodili jeho existenciu z porúch v dráhe Urána.
So svojím rovníkovým priemerom je štvrtou najväčšou planétou, jeho hmotnosť však z neho robí tretiu najhmotnejšiu planétu slnečnej sústavy. Neptún je 17-krát hmotnejší ako Zem a iba o niečo prekonáva svoju susednú planétu Urán (14-krát hmotnejší ako Zem). Planéta je pomenovaná podľa starorímskeho boha mora Neptúna. Svojou stavbou, hmotnosťou a chemickým zložením sa zaraďuje k plynným obrom (joviálnym planétam). Jeho astronomický symbol je trojzubec: (Unicode U+2646).
Atmosféra Neptúna sa skladá najmä z vodíka a hélia, so stopami metánu, ktorý spôsobuje modrú farbu planéty. Toto zafarbenie je omnoho výraznejšie ako pri Uráne, ktorý má tiež podobné množstvo metánu, ale v atmosfére Neptúna sa nachádza pravdepodobne ešte neznáma zložka, ktorá toto zafarbenie zosilňuje. V atmosfére Neptúna tiež dujú najsilnejšie vetry z planét slnečnej sústavy, rýchlosťami približne /h.
Ako všetky plynné obry v slnečnej sústave, aj Neptún má prstence, ktoré sú však omnoho menej výrazné ako pri Saturne. Boli objavené tímom Edvarda Guinana, pričom ich objavitelia predpokladali, že prstence nie sú kompletné. Toto však vyvrátila sonda Voyager 2, ktorá okolo tejto planéty preletela. Neptún má tiež rodinu mesiacov, potvrdených ich je zatiaľ 16. Známy je najmä najväčší z nich, Triton, vďaka svojej retrográdnej obežnej dráhe, veľmi nízkej teplote na povrchu (38 K) a extrémne jemnej atmosfére (14 mikrobarov), zloženej z dusíka a metánu.
Neptún zblízka skúmala zatiaľ iba jediná sonda – Voyager 2.
Pomenovanie Krátko po svojom objavení bol Neptún označovaný ako „planéta za Uránom“, alebo ako „La Verrierova planéta“. Prvý návrh na pomenovanie prišiel od Galleho. Navrhol meno Janus. Anglický astronóm Challis navrhol meno Oceanus. Arago vo Francúzsku podal návrh Leverrier, ktorý sa však mimo Francúzska stretol so silným odporom. Francúzske almanachy preto rýchlo predstavili meno pre Urán ako Herschel a Neptún ako Leverrier. La Verrier definitívne cez úrady presadil meno Neptún. Čoskoro sa toto pomenovanie stalo medzinárodne akceptovaným. V rímskej mytológii bol Neptún bohom mora, ktorý zodpovedal gréckemu bohu Poseidónovi. Mytologické meno má súvis s názvoslovím ostatných planét, ktoré okrem Urána boli pomenované v antike.
Meno planéty je prekladané ako „hviezda kráľa morí“ v čínštine, kórejčine, japončine a vietnamčine (海王星 v čínskych znakoch, 해왕성 v kórejčine). V Indii je pomenovaná ako Varuna (Devanagari). Je to boh morí v hindskej mytológii, ekvivalent Poseidóna a Neptúna v grécko-rímskej mytológii.
Prvýkrát od objavenia v roku 1846 obehol Neptún okolo Slnka len v roku 2011 – jeho doba obehu okolo Slnka je 165 pozemských rokov.
Vznik a vývoj planéty
Predpokladá sa, že Neptún vznikol rovnakým procesom ako Jupiter z protoplanetárneho disku pred 4,6 až 4,7 miliardami rokov. Existujú dve hlavné teórie, ako mohli veľké plynné planéty vzniknúť a sformovať sa do súčasnej podoby. Ide o teóriu akrécie [ďalej len Pokorný] a teóriu gravitačného kolapsu. Teória akrécie predpokladá, že sa v protoplanetárnom disku postupne zlepovali drobné prachové častice, čím začali vznikať väčšie častice a následne balvany. Neustále zrážky telies viedli k tomu, že častice rástli, až vznikli telesá s veľkosťou niekoľko tisíc kilometrov. Tieto veľké železokamenité telesá sa stali zárodkami terestrických (kamenných) planét. Predpokladá sa, že podobné telesá mohli vzniknúť aj vo vzdialenejších oblastiach slnečnej sústavy, kde vplyvom veľkej gravitácie začali strhávať do svojho okolia plyn a prach, ktorý sa postupne nabaľoval na pevné jadro, až planéta dorástla do dnešnej veľkosti.Pokorný, str 75. Teória gravitačného kolapsu naopak predpokladá, že veľké planéty nevznikali postupným zliepaním drobných častíc, ale pomerne rýchlym zmrštením z nahusteného zhluku v zárodočnom disku podobným spôsobom, ktorý je známy pri vzniku hviezd. Podľa teórie niekoľkých gravitačných kolapsov, ktorej autorom je Alan Boss z Carnegie Institution of Washington, bol vznik plynných obrov krátky a v prípade planéty Neptún trval len niekoľko storočí.
V poslednej dobe tiež existujú názory popierajúce tieto teórie vzniku. Tvrdí sa, že Neptún a Urán nemohli vzniknúť v takejto vzdialenosti od Slnka, pretože protoplanetárny disk v tejto oblasti nemohol byť dostatočne hustý na akréciu takto veľkých telies, ako naznačujú súčasné modely. Prípadným vysvetlením by mohla byť lokálne nestabilita v protoplanetárnom disku. Alternatívna hypotéza predpokladá, že planéta vznikla bližšie k Slnku, kde bola hustota medziplanetárnej látky väčšia a až časom došlo k planetárnej migrácii na súčasnú obežnú dráhu. Hypotéza migrácie je v súčasnosti medzi planetológmi preferovaná, pretože umožňuje lepšie vysvetliť malé objekty za dráhou Neptúna.
Vznik veľkých Neptúnových mesiacov prebehol pravdepodobne rovnakým spôsobom, akým vznikali kamenné planéty. Keďže je však Neptún od Slnka veľmi vzdialený, v žiadnej z fáz vzniku mesiacov nevystúpila teplota na vysoké hodnoty ako v prípade okolia Jupitera. Vplyvom nízkych teplôt tak nedošlo k úniku ľahko taviteľných látok z pôvodného disku okolo vznikajúcej planéty.
Fyzikálne a chemické vlastnosti left|thumb|Porovnanie veľkosti Neptúna so Zemou Neptún je svojím vzhľadom, veľkosťou a hmotnosťou veľmi podobný Uránu. S hmotnosťou 1,0243×1026 kg je Neptún teleso nachádzajúce sa medzi hmotnosťou Zeme a väčšími plynnými obrami. V porovnaní so Zemou je Neptún sedemnásťkrát hmotnejší, ale zároveň jeho hmotnosť dosahuje len 1/19 hmotnosti Jupitera.Hmotnosť Zeme je 5,9736×1024 kg. Pomer hmotnosti Neptúna a Zeme je
Hmotnosť Uránu je 8,6810×1025 kg. Pomer hmotnosti k Zemi:
Hmotnosť Jupitera je 1,8986×1027 kg; pomer je . Zdroj: Polomer rovníku Neptúna je – štyrikrát väčší ako má Zem. Keďže má Urán a Neptún podobné zloženie tvorené čiastočne ľadom, občas sa vyčleňujú zo skupiny plynných obrov do skupiny tzv. ľadových obrov. Aj napriek tomu, že Neptún je oveľa ďalej od Slnka ako Urán, má teplotu povrchu o niečo málo vyššiu – dosahuje −213 °C. thumb|left|1 – horná vrstva atmosféry, vrcholky mrakov 2 – atmosféra zložená z vodíka, hélia a metánu 3 – plášť tvorený vodou, čpavkom a ľadom metánu 4 – kamenoľadové jadro
Zloženie Neptúna je pravdepodobne veľmi podobné zloženiu Urána.
Vnútorná stavba
Predpokladá sa, že oblasť jadra zaberá približne dve tretiny polomeru planéty a že je zložená z kamenného jadra v strede, ľadu a tekutého amoniaku s metánom. Kamenné jadro sa pravdepodobne skladá zo železa, niklu a silikátov. Hmotnosť jadra sa odhaduje na 1,2 hmotnosti Zeme, teploty a tlak sa tu pohybujú okolo 5130 K resp. 7 mbar.
Nad týmto veľkým jadrom sa nachádza tretina planéty v podobe plášťa tvorená pravdepodobne zmesou horúcich plynov vodíka, hélia, vody a metánu, ktorý spôsobuje i charakteristickú modrú farbu planéty. Pri odraze svetla od planéty metán najviac rozptyľuje modré lúče a naopak absorbuje červenú časť spektra. Predpokladá sa, že plášť by mohol dosahovať desaťnásobok až pätnásťnásobok hmotnosti Zeme.
Merania mikrovlnného žiarenia naznačujú, že teplota na Neptúne (ako u ostatných planét) rastie s hĺbkou. Pred meraním sondy Voyager 2 sa predpokladalo, že teplota Neptúna bude približne −228 °C, ale sonda namerala −218 °C. Tento rozdiel v nameraných hodnotách naznačuje, že Neptún má podobne ako Jupiter a Saturn vnútorný zdroj energie. V plášti, kde sa nachádza prehriaty plyn, sa teplota pohybuje v rozmedzí 1 730 až 4 730 °C. Modely naznačujú, že by sa v hĺbke okolo mohli nachádzať podmienky, ktoré by umožňovali vznik diamantov z metánu. Vzniknuté diamanty by potom padali do jadra planéty.
Magnetosféra Sonda Voyager 2 v priebehu preletu detegovala aj magnetické pole, ktoré je, podobne ako Uránovo dipólové magnetické pole, podivne orientované. Sklon magnetickej osi je 47° vzhľadom na rotačnú os. Magnetická os je tiež posunutá od stredu o 0,55 polomeru planéty (približne o ). Predpokladá sa, že vznik magnetického poľa je spojený s pohybom vodivého materiálu (pravdepodobne vody) v stredných vrstvách planéty. Nakoľko je magnetické pole rovnako nezvyčajne orientované aj u Uránu, vedci sa domnievajú, že by mohlo ísť o spoločnú vlastnosť ľadových obrov. Hodnota magnetického poľa na rovníku planéty dosahuje 14 μT a magnetický dipólový moment 0,2×1018 Tm3. Je teda 27-krát väčší než je magnetický dipólový moment u Zeme.
Magnetické pole spôsobuje aj pozorovanú polárnu žiaru v oblasti pólov. Predpokladá sa, že magnetosféra siaha do podobnej vzdialenosti ako u Urána.
Atmosféra Atmosféra Neptúna má zelenomodrú farbu, zaberá pravdepodobne 5 až 10 % celkovej hmotnosti planéty a rozkladá sa do hĺbky 10 až 20 % planetárneho polomeru. Je omnoho búrlivejšia, premenlivejšia ako atmosféra Urána. V horných vrstvách je zložená prevažne z vodíka (80 %) a hélia (19 %). Mraky rôznej výšky sú v nej unášané rýchlosťou viac ako /h (v okolí Veľkej tmavej škvrny až /h – ide o najvyššiu zistenú rýchlosť v slnečnej sústave). Väčšina vetrov, ktoré na planéte vanú, sa pohybuje západným smerom súbežne s rovníkom, a teda proti rotácii planéty. Sú sústredené do pásov podobne ako v atmosfére Jupitera a majú priemernú dobu obehu 19 hodín. Keďže doba rotácie planéty je 16 hodín, atmosféra planéty rotuje rýchlejšie ako samotná planéta.
Zaujímavým javom bola v čase preletu sondy Voyager 2 Veľká tmavá škvrna na južnej pologuli, široká ako Zem (či ako polovica známej Veľkej červenej škvrny na Jupiteri). Pravdepodobne to bol obrovský vír otáčajúci sa rýchlosťou vyše /h, ale existujú aj hypotézy, že išlo o obrovskú bublinu vystupujúcu z hlbších častí planéty. Vetry pohybovali škvrnou na západ rýchlosťou okolo /h. Okrem Veľkej tmavej škvrny bola v atmosfére pozorovaná aj tzv. Malá tmavá škvrna.
Počasie thumb|Veľká tmavá škvrna Jedným z rozdielov medzi Uránom a Neptúnom je meteorologická aktivita. Urán je pokojný, zatiaľ čo Neptún je známy svojou búrlivou aktivitou v atmosfére. Vietor v atmosfére dosahuje najvyššiu rýchlosť v slnečnej sústave. Je poháňaný vnútornou energiou planéty. Najsilnejšie orkány dosahujú až okolo /h. 2. novembra 1994 sa Hubblov vesmírny teleskop snažil zamerať Veľkú tmavú škvrnu pozorovanú sondou Voyager 2. Zistil však, že búrka zmizla či bola prekrytá inými útvarmi v atmosfére. Okrem nej sa sformovali ďalšie dve búrky – Čarodejníkovo oko (Wizard’s eye) a Scooter. Unikátnym úkazom je prítomnosť vysokých oblakov, ktoré vrhajú tiene na nepriehľadné vrstvy pod nimi.
V septembri 2018 Hubblov teleskop pozoroval v severnej pologuli tmavú búrku sprevádzanú bielymi oblakmi.
S. Gibbard a iní usudzujú, že vďaka mračnám metánu, sírovodíku, čpavku, vody a podobne môže v atmosfére Neptúna dochádzať k výbojom bleskov, hoci zatiaľ sa ich na diaľku nepodarilo pozorovať.
V atmosfére planéty boli pozorované aj mraky nápadne pripomínajúce pozemské cirry. Predpokladá sa, že by tieto mračná mohli byť skôr než metánom tvorené kryštálikmi vodného ľadu, ktorý tvorí 2,5 až 3 % atmosféry.
Ročné obdobia thumb|Zmena teploty v oblasti južného pólu ako dôkaz zmeny ročných období ()