A Neptunusz a Naptól a nyolcadik, átmérõje szerint pedig a negyedik legnagyobb bolygó, amely méretben és szerkezetben az Uránuszhoz hasonló. A legkülsõ óriásbolygó, és 250 évenként 20 évig, amikor a Plútó napközelbe ér, az összes bolygó közül is a legkülsõ. A Neptunusz színe kékes, amit annak köszönhet, hogy a légkörében lévõ metán jól visszaveri a kék fényt. A matematikai csillagászat (égi mechanika) óriási diadala volt, amikor 1846-ban felfedezték a bolygót.

 

A  Neptunusz szerkezete, légköre

 

A Jupiter típusú bolygók közé tartozik., szerkezetében az Uránuszhoz hasonlít. Ragyogó kék légköre nyugodtnak és hidegnek tetszik, de a Voyager-2 ebben a légkörben 2200 km/h sebességgel haladó szeleket észlelt. A szelek különféle irányokban fújnak a bolygó forgásához viszonyítva. A Neptunusz felszíne kék, rajta metánból álló leheletszerû fehér felhõfoltokkal. A bolygó felhõzetének felszínén sötét foltok láthatók, melyek légköri viharok. Ezek akár 400 km/h-val kisebb sebességgel haladnak, mint a környezõ légkör. Ilyen vihar a Nagy Sötét Folt is. Bizonyos felhõalakulatok csak néhány percen át maradnak fenn: a melegebb rétegekbõl bukkannak elõ, majd lehûlnek és alámerülnek.

A Neptunusz mágneses tengelye 47 fokos szöget zár be a forgástengellyel.

A Jupiterhez és a Szaturnuszhoz hasonlóan kétszer annyi hõt sugároz ki, mint amennyit a Naptól kap.

	A Nagy Sötét Foltot a Voyager-2 fedezte fel, ez egy hatalmas Föld méretû viharrendszer. Ahogyan 16 naponta lassan körbefordul, változik a mérete és az alakja. A Nagy Sötét Folt és a határán levõ fehér felhõk óramutató járásával ellentétes irányban forognak.  Körülötte fújnak a legsebesebb szelek a Naprendszerben.
	A Nagy Sötét  Foltot és a tõle keletre lévõ fehér felhõket heves áramlatok ragadják magukkal. A Voyager-2 által készített képen látható a bolygó déli pólusának környékén keringõ sötét vihar is.

Mint a többi gázóriásnak a Neptunusznak is vannak gyûrûi.
A Neptunusz mellett elrepülõ Voyager-2 ûrszonda négy halvány gyûrût észlelt a Neptunusz körül. A három fényesebbet Galléról, Adamsrõl és Leveerrierrõl, a Neptunusz felfedezésében szerepet játszó három csillagászról nevezték el. A gyûrûk nagyon keskenyek, a Galle csak 15 km széles, és a legszélesebb Adams is keskenyebb, mint 50 km. A keskeny gyûrûket két kis hold (Galatea, Desponia) tereli össze. Két másik kis hold (a Naiad és a Thalassa) a gyûrûrendszerben kering, de nem látszik, hogy terelõholdként mûködne. A Neptunusz gyûrûin kívül helyezkedik el a kis Larissa hold, és rajta túl a Proteus.
 

Az Neptunusz holdjai

 

A Neptunusznak 8 ismert holdja (1 nagy és 7 kicsi) van, közülük a belsõ hatot a Voyager-2 fedezte fel.
A hat kicsiny (Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Proteus) szabálytalan alakú, sötét felszínû kõdarab 50 és 420 km közötti átmérõjû.

Legnagyobb holdja a 2700 km átmérõjû Triton, amely retrográd pályán a többi holddal ellentétes irányban kering. Az egész Naprendszerben csak a Jupiter és Szaturnusz legkülsõ holdjai keringenek retrográd irányban. Retrográd keringése miatt a Neptunusszal fennálló árapály-kölcsönhatás spirálisan befelé mozgatja, mégpedig olyan mértékben, hogy a következõ 10 - 100 millió éven belül szétszakadhat, vagy nekiütközhet a Neptunusznak. A Tritont Lassell fedezte fel 1846-ban néhány héttel a Neptunusz felfedezése után. A Voyager-2 visszatekintve a Neptunusz felé ezt a képet készítette a Neptunuszról. A kép jobb alsó sarkában a Triton látható.

A szintén kicsi Nereidet Kuiper fedezte fel 1949-ben. A legkülsõ hold, a bolygótól 5,51 millió km távolságban kering, valószínûleg egy befogott kisbolygó.

 

	A Triton a Neptunusz legnagyobb holdja, az eddig meglátogatott égitestek közül a leghidegebb. Átmérõje 2700 km. Sziklakeménységû, - 235 °C-os nitrogénbõl és metánból álló jégkéreg borítja. A dermesztõ hideg ellenére a hold vulkánikusan aktív, és a felszíne repedezett, ahol megolvadt, ott újrafagyott.
	A Triton déli pólusának környékén nitrogéngejzírek vannak, melyekbõl fekete porcsomók lövellnek ki 8 km magasságra. A ritka nitrogénbõl és metánból álló légkörben a szelek a port 150 km-re is elhordják, korommal csíkozva be a Triton felszínét.  Nitrogénbõl és csekély mennyiségû metánból álló ritka légköre van. A felszíni légnyomás a földiének mindössze tízezred része. Légkörét is a felszínérõl kiszivárgó gázoknak köszönheti, hiszen a tömegvonzása gyengébb, minthogy tényleges légkört tarthatna körülötte.
	A Proteus a Neptunusz hatodik holdja, és a második legnagyobb. A Neptunusztól mért távolsága 117 600 km, átmérõje 418 km (436 x 416 x 402). 1989-ben fedezte fel a Voyager-2. Bár nagyobb, mint a Nereid, azért nem fedezték fel korábban, mert nagyon sötét és olyan közel van a Neptunuszhoz, hogy ennek fénye elhomályosítja. A Proteus szabálytalan (nem gömbszerû), és valószínûleg körülbelül olyan nagy, amekkora egy szabálytalan alakú égitest lehet, mielõtt gravitációja gömbszerûbb alakba rendezné.  A kráteres felszínen nem láthatók geológiai aktivitás jelei.
	A Nereid A Nereid pályájának a legnagyobb az excentricitása a Naprendszer összes nagyobb égitestje közül. A Neptunusztól mért távolsága 1 353 600 km-tõl 9 623 700 km-ig változik.  A Nereid szokatlan pályája azt mutatja, hogy valószínûleg egy befogott kisbolygó, vagy Kuiper-övbeli objektum. 1949-ben Kuiper fedezte fel.

 

A  Neptunusz felfedezése

 

A matematikai csillagászat (égi mechanika) óriási diadala volt, amikor 1846-ban felfedezték a bolygót.

Egy francia csillagász, Alexis Bouvard 1820-ban elkezdett olyan táblázatokat készíteni, amelyek a Jupiter, a Szaturnusz és az Uránusz mozgását elõrejelzik. Míg a Jupiter és a Szaturnusz számára készült táblázatok beváltak, sehogyan sem tudta elõre jelezni az Uránusz helyét. ez a tény alátámasztotta azt az elképzelését, hogy a az Uránuszon kívül lehet még egy bolygó, amely tömegvonzásával befolyásolja az Uránusz mozgását.

Két matematikus, John Couch Adams Angliában, és Urbain Leverrier Franciaországban nekiállt kiszámítani, hogy hol lehet a hiányzó bolygó. Leverrier eredményeit 1846. augusztusában Franciaországban publikálták, és kb. három héttel késõbb, szeptember 23-án Johann Galle Berlinben megerõsítette az új bolygó létezését, amely egy foknál kisebb távolságra volt a megjósolt pozíciótól.

Néhány héttel a Neptunusz felfedezése után vált ismertté legnagyobb holdja, a Triton .

Joseph J. Lefrancais de Lalande a híres francia csillagász hatalmas munkával csillagtérképet és katalógust szerkesztett. Ennek utolsó részét a XVIII. sz. végén és a XIX. sz. elején fejezte be. Végsõ formájában a katalógus 47400 csillag pontos égi helyzetét (pozícióját) írja le. Közülük azonban egy csillag nem csillag, hanem bolygó! Mégpedig éppen a Neptunusz. Ez a tény persze csak a Neptunusz felfedezése (1846) után derült ki, akkor amikor visszafelé kiszámították a bolygó elõzõ pozícióit. Lalande 1795. május 8-án térképére bejelölt egy "csillagot", s amikor két nappal késõbb, május 10-én ellenõrizte, észrevette, hogy más helyen látja. Lalande azt hitte, hogy 8-i megfigyelése hibás volt, s a 10-i adatot fogadta el helyesnek. Ezzel a "helyesbítéssel" a csillagászat egyik legnagyobb felfedezését szalasztotta el. Ha ugyanis harmadszor is ellenõrzi a "csillag" égi pozícióját, bizonnyal rájön, hogy az bolygó. Nagy veszteség érte ezzel a tudományt, hiszen már ötven évvel hosszabb megfigyelési sorozatunk volna a Neptunuszról. De van itt még egy érdekes dolog! Ha ugyanis pontosan kiszámítjuk, hogy 1795. május 8-án, illetõleg 10-én hol kellett tartózkodnia a Neptunusznak, azt tapasztaljuk, hogy Lalande megfigyeléseiben 7,2 ívmásodperc hiba van. 7,2 ívmásodperc nem nagy érték, de olyan gyakorlott és kiváló megfigyelõ, mint Lalande, nem valószínû, hogy ekkorát tévedett. Lehetséges volna tehát, hogy ez a 7,2 ívmásodperc valódi perturbáció volt, amelyet a valószínûsített tizedik bolygó okozott? Talán!