Поради значителната ексцентричност на орбитата на Плутон, Нептун понякога е най-отдалечената от Слънцето планета.
В римската митология Нептун (в гръцката - Посейдон) е бог на морето.
След откриването на Нептун било забелязано, че орбитата му не е в съгласие с Нютоновите закони. За това било считано, че друга, по-близка планета смущавала орбитата на Уран.
През 16в. Галилео наблюдавал Нептун, когато бил близо до Юпитер, но си помислил, че това е звезда. По-късно забелязал, че е променил местоположението си спрямо друга близка звезда. На следващите вечери той вече бил извън неговия поглед. Ако е наблюдавал няколко вечери преди това, движението на Нептун щяло да бъде очевидно за него, но облаци са попречили на това.
Нептун е посетен само от един кораб “VOYЕGER 2” на 25.08.1989г. Повечето знания за Нептун се дължат на това посещение.
Тъй като орбитата на Плутон е доста странна, понякога тя пресича орбитата на Нептун. По този начин Нептун става най-отдалечената планета от Слънцето за няколко години.
Вероятно структурата на Нептун е подобна на Уран: различни ледове и скали с около 15% водород и малко хелий. Подобно на Уран, Нептун може би няма обособени вътрешни пластове, но има нещо като вътрешност от скалист материал.
Атмосферата му е съставена главно от водород и хелий и малка част метан. Синият си цвят планета дължи именно на него, тъй като той поглъща червена светлина в атмосферата.
Като типична газова планета, Нептун има бързи ветрове, простиращи се в дадени географски ширини, и големи бури. Ветровете на Нептун са най-бързите в цялата Слънчева система, достигат 2000км/ч.
Като Юпитер и Сатурн, Нептун има вътрешен топлинен източник – той отделя два пъти повече енергия, отколкото Нептун получава от Слънцето.
Поради отдалечеността си от Слънцето, Нептун получава много малко слънчева енергия. Повърхностната температура на планетата е −218 °C (55 K). Тя обаче изглежда има вътрешен източник на топлина, за която се смята, че е останала още от акрецията на младата планета и която бавно се разсейва в околното пространство. В атмосферата на Нептун бушуват най-бързите ветрове в Слънчевата система — до 2000 km/h, които вероятно се подхранват от потока топлина от вътрешността на Нептун.
Нептун има сходна магнитосфера с тази на Уран. Магнитното ѝ поле е под голям ъгъл спрямо оста на въртене на планетата (47°) и отместено поне 0,55 радиуса на планетата (13 500 km) от геометричния център. Магнитното поле се генерира от движение на заредени частици във вътрешността на планетата, но детайли относно точния механизъм на това движение все още не са известни.
За разлика от тази на Уран, атмосферата е богата на метеорологични явления. За Нептун е характерно Голямото тъмно петно с размери близки до тези на Земята и еквивалентно на Голямото червено петно на Юпитер. За разлика от това на Юпитер обаче, тъмното петно на Нептун изчезна през 1994 г. и скоро след това се появи друго.
Специфично за газовите гиганти е наличието на облаци високо в тяхната атмосфера хвърлящи сянка върху по-нискоразположените облаци.
Вътрешната структура на планетата е подобна на тази на Уран. Тя вероятно има планетно ядро, съдържащо разтопени скали и метали и обхванато от слой съдържащ скали, вода, амоняк и метан. Атмосферата, за която се смята, че обхваща най-горните 10 до 20% от планетата, съдържа водород и хелий в горните си слоеве, с нарастващо съдържание на метан, амоняк и вода при увеличаване на дълбочината и плавен преход към втечнената вътрешност на планетата. Скоростта на въртене и сплеснатостта на Нептун показват, че неговата маса е по-малко концентрирана в ядрото му, отколкото тази на Уран. В търсенето на ексозпланети Нептун се използва като метоним; откритите тела с близка маса до тази на Нептун се наричат „Нептуни“, подобно на Юпитерите, които се отнасят към тела с маса еквивалентна на тази на Юпитер.
Астрономическите скици на Галилео Галилей свидетелстват за наблюдението му на Нептун на 28 декември 1612 г. и 27 януари 1613 г. И в двата случая обаче Галилео смята, че е наблюдавал звезда в непосредствена близост до Юпитер, а не обект в Слънчевата система.Поради тази причина Галилео не се посочва като откривател на Нептун, въпреки че в записките си отбелязва взаимното движение на Юпитер и „звездата“.
През 1821 г. Алексис Бувар публикува астрономически таблици на орбитата на Уран.Последващи наблюдения на планетата обаче показват различия между наблюдаваните и предвидените от таблицата координати, което води до хипотезата, че съществува тяло, оказващо влияние върху орбитата на Уран. През 1843 г. Джон Коуч Адамс изчислява орбитата на неизвестната осма планета и изпраща изчисленията си на опитния астроном Сър Джордж Ери. Той изисква пояснения за използваните методи, които Адамс така и не изпраща.
През 1846 г. Юрбен Льоверие независимо от Адамс изчислява орбитата на Нептун, но също както своя британски колега не среща съдействие у сънародниците си за издирването на планетата. През същата година Джон Хършел усъвършенства математическия анализ на орбитата и убеждава скептичния си колега-астроном Джеймс Шелис да започне търсене през юли 1846 г.
Междувременно льо Верие пък убеждава Йохан Готфрийд Гал от Берлинската обсерватория да започне търсене. Асистентът на Гал — Хейнрих д'Арест — тогава все още студент, предлага сравнение на обектите в района за търсене предложен от льо Верие с предишна звездна диаграма с цел откриване на нови обекти. Нептун е открит вечерта на 23 септември 1846 г.почти ведната след започване на наблюденията и на следващата вечер придвижването на планетата спрямо звездите е документирано и откритието на новата планета е оповестено.
Разликата между действителната и предвидената от льо Верие позиция на Нептун е 1°, а спрямо тази на Адамс — 10°. Джеймс Шелис впоследствие осъзнава че е наблюдавал планетата на два пъти през август, но поради небрежието си, породено скептицизъм, не прави необходимата връзка между двете наблюдения.
След откриването на планетата избухват националистични спорове между френски и британски астрономи относно това, чии заслуги за откриването на планетата са по-големи — на Адамс или на льо Верие. Взето е компромисно решение двамата астрономи да си поделят заслугата по откриването на Нептун. Скорошен анализ на документи от архивите на Кралската Гринуичка обсерватория, присвоени незаконно от астронома Олин Еген и върнати непосредствено след смъртта му обаче показва, че Адамс не заслужава равна заслуга по откриването на планетата.
Нептун не може да се забележи с невъоръжено око. През телескоп или бинокъл с голямо увеличение изглежда като синьозелен диск подобен, но по-тъмен от този на Уран. Синьозеления цвят се дължи на поглъщането на червената светлина от метана в атмосферата на планетата.Видимата величина на Нептун варира между +7,7 и +8,0 и дискът му е с ъглов диаметър от 2".
Тъй като са му необходими 165 години, за да извърши едно пълно завъртане около Слънцето, през 2011 г. Нептун ще се върне в позицията на която е бил открит от Йохан Гал.
Към 2005 г. са известни два троянски астероида на Нептун, всички от които имат орбитален период равен на този на планетата. Намират се в точките L4 и L5. Астероидите носят означенията 2001 QR322 и 2004 UP10. През 2005 са наблюдавани още три астероида, за които се счита, че са троянски, но за установяването на орбитата им са необходими допълнителни наблюдения: 2005 TN53, 2005 TN74 и 2005 TO74.
Нептун има бледи пръстени с неизвестно съдържание. На тях се наблюдават необикновени „струпвания“ на материал,вероятно предизвикани от гравитационното влияние на някои от спътниците на планетата.
Доказателство за прекъснатостта на пръстените са проведените през 80-те години на 20 век,наблюдения на окултация на звезди зад Нептун. В някои случаи се наблюдава допълнително „мигане“ на светлината от звездата преди да изчезне зад Нептун, дължащо се на преминаването ѝ зад пръстен. Фактът, че мигането понякога не се наблюдава, сочи, че един от пръстените на Нептун е прекъснат и понякога не закрива светлината от звездите на заден фон. Снимки направени от Вояджър 2 през 1989 г. предоставиха окончателното доказателство като разкриха, че най-външният пръстен на Нептун, наречен „пръстен Адамс“, е разделен на три отчетливи арки, които сега са известни под иметата „Свобода“, „Равенство“ и „Братство“. За гравитационния ефект на спътника Галатея, намиращ по-близо до Нептун от пръстена, се смята, че "поддържа" тези арки, но подробности за механизма, пораждащ това групиране на материала, засега не са известни.
Основните пръстени на Нептун са тесният „пръстен Адамс“, който се намира на 63 000 km от центъра на планетата, широкият „пръстен льо Верие“, който е на 53 000 km, и бледият „пръстен Гал“ на 42 000 km. Няколко нови пръстена също бяха регистрирани от камерите на Вояджър — в това число „пръстен Ласел“, обхващащ пръстена „льо Верие“ и граничещ с пръстена Араго.
Най-близко до планетата се доближава сондата Вояджър 2 на 25 август 1989. Това е последната планета, която апарата достига и за това е решено да се направи полет около спътника Тритон, подобно на прелитането на Вояджър 1 близо до Сатурн и спътникът му Титан.
Сондата открива Голямото тъмно петно и след нови наблюдения с телескопа Хъбъл се оказва че петното е изчезнало. Първоначално се смята, че представлява огромен облак, а по-късно се смята за дупка във видимия диск от облаци.
Оказва се, че Нептун има най-силните ветрове от всички газови гиганти в Слънчевата система. Във външните региони на Слънчевата система, където Слънцето свети със 1000 пъти по-слаба светлина отколкото на Земята, последният от четирите газови гиганта надхвърля всички очаквания на учените.
Някои смятат, че колкото по-далече от Слънцето си, толкова по-малко енергия ще има за да раздвижва ветровете. Тези на Юпитер се движат със стотици км в час. Учените откриват, че ветровете на Нептун се движат с по-голяма скорост (от 1 600 до 2 100 км/ч), въпреки по-голямата си отделеченост.
Предполага се, че причината за тази забележителна аномалия е, че ако се произвежда достатъчно енергия се създава турбуленция, която забавя ветровете (подобно на тези на Юпитер). На Нептун обаче има толкова малко слънчева енергия, че като започнат ветровете, несрещат почти никакво съпротивление и затова подържат екстремално висока скорост. Въпреки това Нептун излъчва повече енергия отколкото получава от Слънцето и вътрешния енергиен източник за тези ветрове остава неопределен.
Тритон • Протей • Нереида • Лариса • Галатея • Деспина • Таласа • Наяда • Халимеда • Несо • Сао • Лаомедея • Самате.
Нептун има 13 известни естествени спътници.Най-големият от тях е Тритон, открит от Уилям Ласел само 17 дни след откриването на Нептун. През 2004 г. беше оповестено откритието на пет малки спътника, имащи неправилна форма.Тритон е достатъчно близо до Нептун за да бъде заключен в синхронна орбита и бавно се приближава навътре и евентуално ще бъде разкъсан, когато достигне границата на Рош. Тритон е най студеният обект измерен в Слънчевата система,с температура −235°C (38 K).За разлика от всички други планетни спътници в Слънчевата система, Тритон има ретроградна орбита, което означава че той е по-скоро е прихванат отколкото формиран и най-вероятно преди е бил планета-джудже в Пояса на Кайпер.
Вторият познат спътник на планетата (по ред на разстоянието) е Нереида и има една от най-ексцентричните орбити в Слънчевата система. От юли до септември 1989 Вояджър 2 открива шест нови спътника. Сред тях е Протей. Пет нови спътника са открити през 2002 и 2003 и са оповестени през 2004 г.Нептун е римският бог на морето и затова спътниците на планетата са именувани на по-малки морски божества.
Снимки на Нептун
Планетите в Слънчевата система
