زحل

زحل یا کیوان، پس از مشتری، دومین سیارهٔ بزرگ منظومه شمسی و ششمین سیاره دور از خورشید است. زحل یک گلوله گازی غول‌پیکر است که با وجود حجم زیادش تنها ۹۵ برابر زمین جرم دارد. چگالی این سیاره حدود یک‌هشتم زمین و کمتر از آب است. یک روز کامل در زحل برابر ۱۰ ساعت و ۳۹ دقیقه در زمین و یک سال آن برابر ۲۹٫۵ برابر سال زمین است. از آنجایی که مدار استوایی زحل تقریباً همانند زمین در ۲۷ درجه است، تغییرات زاویه سیاره نسبت به خورشید شبیه به زمین می‌باشد و در این سیاره نیز همان چهار فصل مشاهده می‌شود. جرم سیاره زحل همانند مشتری از گاز است که بیشتر آن را هیدروژن تشکیل می‌دهد. میزان اندکی هلیوم و متان در رده‌های بعدی گازهای تشکیل‌دهندهٔ سیاره قرار دارند.

در آسمان شب زمین، زحل به دلیل اندازه بزرگ، دارای جوی درخشان است. زیبایی آسمان زحل به خاطر نوارهای روشن حلقه‌های اطراف آن و نیز به خاطر قمرهای زیادش است.

به علت سرعت حرکت زحل به دور خود در قطب‌های آن نوعی حالت پخی مشاهده می‌شود که سیاره را از شکل کرهٔ کامل دور می‌کند. زحل از جنبه‌های زیادی شبیه مشتری است، جز اینکه در اطراف آن چندین حلقه شگفت انگیز وجود دارد.

چرخش و مدار 

زحل با طول ۹٫۵۳۹AU و دوره تناوب گردش نجومی ۲۹٫۵ سال، در مداری که با دایرة البروج زاویه ۴۹٫۲ درجه می‌سازد، می‌گردد.

از روی زمین قطر زاویه‌ای زحل در نقطه مقابله حدود ۲۰ ثانیه قوسی است. مانند مشتری، زحل دارای جو پر از ابری است که به صورت جزئی می‌چرخد. از مشاهدات انتقالات دوپلری در عرض سیاره و با زمان بندی دقیق علامتهای جوی، دوره تناوب چرخش نجومی آن، در نزدیک استوایش ۱۰ ساعت و ۱۴ دقیقه و در عرضهای جفرافیایی بالا ۱۰ ساعت و ۳۸ دقیقه محاسبه شده است. در اینجا هم مجدداً چرخش جزئی مشابه مشتری داریم. استوای زحل به اندازه ۲۶ درجه و ۴۵ دقیقه با صفحه مداری آن زاویه می‌سازد، بطوری که قطبهای سیاره در فاصله‌های زمانی حدود ۱۵ سال یک بار سمت زمین متمایل می‌شوند. چرخش باعث پخی زیاد (۹۶٪) زحل می‌گردد، بطوریکه شعاعهای قطبی و استوایی به نسبت ۱۰/۹ هستند.

ویژگی‌های فیزیکی

زحل کمی از مشتری کوچک‌تر است و جرم آن کمتر از جرم مشتری و در حدود ۹۵ برابر جرم زمین است. زحل کمترین چگالی میانگین را نسبت به سایر سیارات سامانه خورشیدی دارد. درون زحل احتمالاً ترکیب مشتری را دارد. تخمین های نظری مقادیر حدود ۷۴٪ هیدروژن، ۲۴٪ هلیوم، ٪۲ عناصر سنگین‌تر را پیشنهاد می‌کند. این ترکیب تقریباً مشابه ترکیبات خورشید است. احتمالا زحل دارای یک هسته سنگین کوچک به قطر ۲۰ هزار کیلومتر و جرمی معادل ۲۰Mφ باشد.

جو 

ساختار جو زحل با کمربندهایی که به موازات استوا امتداد دارند، همانند مشتری است؛ هرچند آشفتگی‌های این کمربندها بسیار کمتر از مشتری است (تاکنون از روی زمین فقط ۱۰ لکه مشاهده شده‌اند). ترکیب جو زحل نیز شباهت زیادی با جو مشتری دارد. تاکنون متان (CH₄)، آمونیاک (NH₃)، اتان (C₂H₆)، فسفین (PH₃)، استیلن (C₂H₂)، متیل استیل (C₃H₄)، پروپان (C₃H₈) و هیدروژن مولکولی (H₂) آشکار شده است. ابرهای زحل خیلی کمرنگ تر از ابرهای مشتری به نظر می‌رسند. ابرهای مشتری اغلب به رنگ زرد کم رنگ و نارنجی هستند، به این دلیل که دما در زحل کمتر از مشتری است، ابرهای زحل در لایه پایین تر جوش قرار می‌گیرند.

شش ضلعی قطب شمال

تصاویر فروسرخ جدید فضاپیمای کسینی از زحل یکی از عجیب‌ترین عوارض سطح این سیاره را نمایان کرد. ساختار ابر مانند یک شش ضلعی که به دور نقطهٔ قطب شمال زحل در گردش است می‌باشد. این ساختار بیست سال پیش درگذر فضاپیمای ویجر از کنار زحل کشف شده است.

قمرهای طبیعی

نوشتار اصلی: ماه‌های زحل

حلقه‌های سیاره‌ای

 

نوشتار اصلی: حلقه‌های زحل‎

تصویر حلقه‌های زحل

حلقه‌ها یا کمربندهای زحل در فاصله ۱۱۲۰۰ کیلومتری آن جای گرفته‌اند. حلقه‌های زحل از تکه‌های یخ و همچنین تکه‌های سنگ و غبار تشکیل شده‌اند برخی به اندازه یک غبار ریز و برخی به اندازه یک خانه. حلقه‌های زحل پهن هستند ولی بسیار تخت و نازک. پهنای آن‌ها ۲۸۰ هزار کیلومتر است اما کلفتی آنها تنها یک کیلومتر است. بنابراین هنگامیکه از پهلو به زحل بنگریم حلقه‌ها تیغه باریکی می‌شوند و دیده نمی‌شوند. مشتری و نپتون و اورانوس هم حلقه دارند اما حلقه زحل از همه بهتر دیده می‌شود. به باور دانشمندان دلیل درخشانتر بودن حلقه‌های زحل تازه تر بودن و جوانتر بودن آن هاست. آن‌ها می‌انگارند که این حلقه‌ها در پی نزدیک شدن یک ماهک (قمر) به زحل و فروپاشی آن ماهک در اثر گرانش زحل پدید آمده اند. حلقه‌های زحل به ترتیبی که کشف شده‌اند با حروف الفبا نامگذاری شده اند. ای، بی، سی، دی، ای، اف و جی در میان حلقه‌ها سه شکاف وجود دارد به نام‌های انکه، کیلر و مکسول و یک بازه بزرگ به نام شکاف کاسینی.

نخستین کسی که به حلقه رازآمیز پیرامون زحل علاقمند شد و آن را کشف کرد گالیله بود. او در سال ۱۶۱۰ به این موضوع پی برد و در آغاز بر این باور بود که این حلقه از جنس جامد می‌باشد. اما امروزه ثابت شده است که این حلقه از قطعات سنگ و آب یخ زده تشکیل شده است که برخی از آنها در اندازه‌های یک خودروی معمولی می‌باشند. مجموع گرانش (جاذبه) زحل و گرانش ماهکهای آن حالتی را پدید می‌آورند که این قطعات همواره بصورت حلقه‌های نازک به دور این سیاره به نظر ثابت ایستاده اند.

شکاف کاسینی

در سال ۱۶۷۵ میلادی (۱۰۵۴ خورشیدی) جووانی دومنیکو کاسینی، اخترشناس ایتالیایی، کشف کرد که حلقه زحل از دو حلقه تشکیل یافته است و میان آن دو جدایی وجود دارد. این جدایی شکاف کاسینی نامیده می‌شود و در اثر کشش گرانشی قمر غول پیکر تیتان بوجود آمده است. بررسی‌های واپسین نشان داده‌اند که در اطراف زحل، بر روی هم چهار حلقه وجود دارد.درونی‌ترین آنها بسیار کم نور و تقریباً با بالای ابرها در تماس است. قطر حلقه نورانی بیرونی به ۱۴۰۰۰۰ کیلومتر می‌رسد. شکاف کاسینی ۴۷۰۰ کیلومتر پهنا دارد.

کاوش

فضاپیمای پایونیر ۱۱ برای نخستین بار در سال ۱۹۷۹ از این سیاره دیدن کرد و پس از آن در سالهای بعد وویجر ۱ و سپس وویجر ۲. از جمله مواردی که فضاپیمای وویجر ۲ در ماموریت خود توانست به آن دست پیدا کند اثبات وجود باد، میدان‌های مغناطیسی، شفق صبحگاهی و همچنین تندر و آذرخش در این سیاره زیبا می‌باشد. سرعت بادهایی که در قسمت استوایی این سیاره می‌وزد به ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه نیز می‌رسد.

میدان مغناطیسی

میدان مغناطیسی دارای یک گشتاور کلی برابر ۳۵/۱ گشتاور مشتری است. اما این مقدار به حد کافی قوی است که یک میدان مغناطیسی سپهر مشتری گون با کمربندهای تابشی مشابه زمین ایجاد کند. گشتاور دو قطبی مغناطیسی با میل یک درجه نسبت به محور چرخش زحل قرار می‌گیرد که این مقدار با انحراف مشخص محورهای مغناطیسی مشتری و زمین تفاوت آشکار دارد. مغناط کرهٔ زحل ذرات بسیار کمتری از ذرات مغناط کرهٔ مشتری را در خود جای می‌دهد.

دو دلیل عمده این تفاوت شامل کمبود یک منبع محلی ذرات بار دار که در مورد مشتری توسط فورانهای آیو تولید می‌شوند و حلقه‌های قابل رویت زحل که بطور موثری ذرات باردار را جذب کرده و مغناطیس‌سپهر داخلی را از ذرات باردار خالی می‌کنند، است. در خارج لبه حلقه‌ها چگالی ذرات باردار به سرعت افزایش می‌یابد و در حدود ۵Rs تا ۱۰Rs به یک قله می‌رسد. در اینجا، ذرات باردار بطور محکم به میدان مغناطیسی در حال دوران سریع جفت می‌شوند. این برهمکنش، لایه‌ای از پلاسما به ضخامت تقریباً ۲Rs ایجاد می‌کند که تا حدود ۱۵Rs ادامه می‌یابد.در ورای این مقدار، مغناطیس‌سپهر شکل خود را از دست می‌دهد. اندازه آن با دمای خورشید تغییر می‌یابد.

اورانوس

(در اسطوره‌های یونان οὐρανός، خدای آسمان و معادل پارسی سره آن آهوره) هفتمین سیاره از نظر نزدیکی به خورشید وچهارمین سیاره از نظر اندازه و سومین سیاره از نظر جرم است. اورانوس هر 84 سال و 7 روز یک بار به دور خورشید می‌گردد و همچنین هر 10 ساعت و 48 دقیقه یک دور به دور خودش می‌چرخد. اورانوس دارای 5 ماه به نام‌های میراندا، آریل، آمبریل، تیتانیا و ابرون است. این سیاره را ویلیام هرشل در سال ۱۷۸۱ میلادی کشف کرد.

یکی از سیارات هشت گانه منظومه شمسی که از لحاظ بعد فاصله اش نسبت به خورشید در ردیف هفتم پس از زحل قرار گرفته‌است فاصله متوسط این سیاره تا خورشید۲٬۸۶۹٬۶۰۰٬۰۰۰ کیلومتر و۶۳ بار از کره زمین بزرگ‌تر است.اورانوس ۲۷ ماه طبیعی دارد.این سیاره با چشم غیرمسلح دیده می‌شود . محور حرکت وضعی این سیاره کاملاً با مدار حرکت انتقالیش منطبق است.سفرهای اکتشافی به این سیاره کمتر از ده ماموریت بوده که شاخصترینش ماموریت ویجر ۲ بود که این فضاپیما در ژانویه ۱۹۸۶ به آن رسید.

تاریخچه

افسانه‌شناسی 

نوشتار اصلی: اورانوس (اسطوره)

اورانوس کشیده شده توسط تیکو براهه

اورانوس نام یکی از اسطوره‌های یونانی است که تجسم آسمان (و بهشت) محسوب شده و پدربزرگ زئوس و پدر کرونوس می‌باشد.وی با گایا (تجسم زمین و مادر اورانوس) همبستر شد و فرزندان متعددی از وی به دنیا آورد گایا که از این موضوع خسته شده‌بود از کرونوس(یکی از فرزندان)کمک خواست و وی آلت تناسلی اورانوس را با داس برید و به دریا افکند بنابر افسانه‌ای که بین تاریخ‌شناسان مورد اختلاف است آفرودیته الهه عشق از عطری(یا خون) به وجود آمده است که هنگام افکنده شدن آلت تناسلی اورانوس به دریا، بلند شد.

کشف

این سیاره قبل از کشف به صورت یک ستاره در کاتالوگ جان فلاستمد در سال ۱۶۹۰ به عنوان ستاره «۳۴ ثور» ثبت شده بود. . اخترشناس فرانسوی پیر لمونیر این سیاره را بین ۱۷۵۰ تا ۱۷۶۹ دوازده بار رصد کرده بود including on four consecutive nights.

ولی توسط ویلیام هرشل و در خانه‌اش(اکنون موزه اخترشناسی) در شهر بث، سامرست و در ۱۳ مارس ۱۷۸۱ رصد شد, و در ۲۶ آوریل ۱۷۸۱ به عنوان دنباله‌دار گزارش شد. هرشل آن را به عنوان جرمی که در برابر ستارگان اختلاف منظر دارد گزارش داد, u

او اینگونه در ژورنال نگاشت "در نزدیکی زتا ثور … یا یک سحابی است یا یک دنباله‌دار". در ۱۷ مارس نگاشت "به دنبال سحابی یا دنباله‌دار به این نتیجه رسیدم که دنباله‌دار است زیرا جایش را تغییر می‌دهد". و حتی هنگامی که این جرم را به عنوان کشف به انجمن سلطنتی گزارش می‌داد باز براین باور بود که دنباله‌دار است و این عقیده را داشت تا زمانی که به طور مطلق اثبات شد که اورانوس یک سیاره است.

تلسکوپی که ویلیام هرشل با آن اورانوس را کشف کرد واقع در موزه ویلیام هرشل، بث

هرشل در ۲۳ آوریل به ستاره‌شناس سلطنتی نویل ماسکلین نگاشت: "من نمی دانم چه باید صدایشش کرد. شاید بتوان آن را به سیاره نامید.".

توسط ویلیام هرشل و در ۱۳ مارس ۱۷۸۱ به عنوان دنباله‌دار کشف شد و نام آن توسط جان بوده پیشنهاد گردید

علائم اختصاری

وجه تسمیه

اورانوس واژه‌ایست یونانی به معنای آسمان، و نیز خدایگان آسمان نیز در میان یونانیان به همین نام خوانده می‌شد. میان غربیان در بین سیارات هشگانه اورانوس تنها سیاره‌ای است که نام خود را از افسانه‌های یونانی برگرفته‌است. (برخلاف سایرین که نامی برگرفته از افسانه‌های رومی دارند.).

مدار و چرخش

تصویر HST از اورانوس که شامل نوارهای ابر، حلقه‌ها و ماه‌هایش است.

فاصله متوسط آن از خورشید ۳ میلیارد کیلومتر(۲۰ واحد نجومی است).در مدار آن بی‌نظمی‌هایی دیده شده‌است به علت اینکه کجی محور چرخش آن از ۹۰ درجه بیشتر و برابر ۹۸ درجه یا دقیقتر '97º54  است چرخش سیاره پادساعتگرد است. نزدیک‌ترین فاصله آن به زمین 27٬200 میلیون کیلومتر است.خروج از مرکز آن 0.0742 بوده که بسیار به دایره نزدیک است.به علت اینکه این سیاره 98 درجه انحراف دارد در یک چهارم حرکت آن به دور خورشید یکی از قطب‌هایش به سمت زمین است و یک چهارم بعد استوایش و یک چهارم پس از آن قطب مخالف و در انتها دوباره استوایش به سمت زمین خواهد بود. نور خورشید در اورانوس ۱/۴۰۰ نور خورشید در زمین استحرکت آن به درو خورشید ۸۴.۰۱ سال طول می‌کشد.

اولین بار عناصر مداری آن در سال ۱۷۸۳ توسط پیر سیمون لاپلاس محاسبه شد. بی نظمی در مدار آن اولین بار توسط جان کوچ آدامز و در سال ۱۸۴۱ مطرح شد و او پیشنهاد داد که جاذبه سیاره‌ای کشف نشده بر آن تاثیر می‌گذارد.در سال ۱۸۴۵ اوربین له وریر مستقلا شروع به پژوهش در زمینه مدار اورانوس پرداخت.در ۲۳ سپتامبر ۱۸۴۶ یوهان گوتفیلد گاله سیاره را کشف و نام نپتون را بر آن نهاد

کجی محور

تنها ناهید کجی محور بیشتری از اورانوس و برابر ۱۷۷ درجه دارد.اما علت این کجی احتمالا برخورد جسمی به ابعام زمین به این سیاره و در اوایل دوران زندگی‌اش بوده‌است. البته کاندیدهای دیگری هم مطرح هستند مانند برخورد یک دسته بزرگ از دنباله‌دارها در اوایل تشکیلش که این خود وجود یک اقیانوس بزرگ داخلی آن را نیز توجیه می‌کند.

بینایی

از سال ۱۹۹۵ تا ۲۰۰۶ قدر ظاهری اورانوس بین +۵.۶ تا +۵.۹ متغیر بوده است و در صورتی که در حالت ایده‌آل چشم غیرمسلح توانایی دیدن قدر ۶.۵ را دارد*(این به این معنی است که می‌توان در شرایط ایده‌آل این سیاره را دید) اندازه زاویه‌ای این سیاره بین ۳.۴ تا ۳.۷ ثانیه قوسی متغیر استاما در حالت مقابله به ۳.۶ ثانیه قوسی می‌رسد. در صورتی که اندازه زاویه‌ای زحل ۱۶ تا ۲۰ ثانیه قوسی و مشتری بین ۳۲ تا ۴۵ ثانیه قوسی است.

ساختار درونی [ویرایش]

جرم این سیاره برابر (۰٫۰۰۱۳ ± ۸٫۶۸۱۰)‎×۱۰^۲۵ kg و ۱۴٫۵۳۶ برابر زمین استو چگالی آن ۱.۲۵ برآورد می‌شود در نتیجه احتمال می‌رود از جو بسیار ضخیم، گوشته‌ای مایع و هسته‌ای جامد و کوچک تشکیل شده باشد.شتاب گرانشی آن نیز ۹۰ درصد شتاب گرانشی زمین تخمین زده شده‌است. دمای بخش مایع آن ۲۳۰۰ درجه سانتیگراد و هسته آن ۷۰۰۰ درجه سانتیگراد است.

گرمای درونی [ویرایش]

این سیاره برخلاف دیگر سیارات مشتری‌گون منبع گرمای داخلی قابل توجهی ندارد.

جو

در جو آن هیدروژن(به شکل H₂) و ۱۲ درصد هلیوم و ۲ درصد متان وجود دارد اما از آنجایی که متان به شدت نور قرمز را جذب می‌کند این سیاره به رنگ آبی مایل به سبز دیده می‌شود. برررسی مادون قرمز حاکی از آن است که دمای این سیاره برابر 58 درجه کلوین است.

تصاویر رایانه‌ای نشان می‌دهدابرهای آمونیاکی به بزرگی ۲ تا ۴ کیلومتر در زیر جو اورانوس و در ارتفاعات پایین قرار دارند و این ابرها در استوا در طی 15 ساعت یک بار دور سیاره می‌زنند ولی در نزدیکی قطب این مقدار به 15 ساعت می‌رسد. به نظر می‌رسد این سیاره دارای یونیسفر قوی باشد.بیشتر بادهای این سیاره برخلاف دیگر سیاره‌های مشتری‌گون منظومه شمسی از شرق به غرب می‌وزند نه از شمال به جنوب.

جنس سطح سیاره

تروپوسفر 

جو بالایی 

در ارتفاعات بالایی دما ۶۴ کلوین (با تلورانس ۵ کلوین) می‌گردد و در این ارتفاعات آن بادهایی با سرعت ۳۰۰ تا ۴۰۰ متر می‌وزند و البته گردبادهایی نیز در آن وجود دارند که به شکل لکه‌هایی دیده می‌شوند.

حلقه‌ها

حلقه‌ها و ماه‌های اورانوس

حلقه‌های اورانوس در ده مارس ۱۹۷۷ در رصدخانه ایربورن کوئی‌پر ناسا و توسط جیمز الیوت کشف شد شد بدین گونه که قبل و بعد از اختفای یک ستاره پشت اورانوس، نور ستاره متناوبا کم و زیاد می‌شد و با بررسی های انجام گرفته در آن هنگام ثابت شد این سیاره ۵ حلقه دارد و بعدا به ۹ حلقه رسید بعد از گذر ویجر 2 از اورانوس به یازده حلقه افزایش یافت. این حلقه‌ها به ترتیب از بیرونی‌ترین به درونی‌ترین عبارتند از:اپسیلون،1986U1R، دلتا، گاما، اتا، بتا، آلفا،4،5،6 و ‎1986U2R‏ پهنای حلقه اپسلیون به صد کیلومتر می‌رسد و خرده ریزه‌های آن بین ۱۳ تا ۱۳.۶ سانتی‌متر است اما پهنای بقیه حلقه‌ها از ۱۰ کیلومتر تجاوز نکرده و از خرده ریزهای حلقه اپسیلون کوچکترند اما کل حلقه آلبدویی برابر ۵ درصد دارد.

میدان مغناطیسی 

انحراف میدان مغناطیسی اورانوس

میدان مغناطیسی این سیاره ۵۵ تا 58.5 درجه نسبت به محور چرخش آن تفاوت دارد و این بیشترین مقداری است که در میان سیارات ثبت شده‌است و پیش‌بینی می‌شود که مرکز مغناطیسی آن در مکان متفاوتی نسبت به مرکز سیاره و با فاصله‌ای حدودا 8٬000 کیلومتری باشد. ویجر 2 اثبات نمود که در اطراف اورانوس میدان مغناطیسی قوی‌ای قرار دارد اما شدت آن یک دهم میدان مغناطیسی زحل است. با این حال قدرت آن به طور متوسط 50 بار نیرومندتر از میدان مغناطیسی زمین است و دنباله‌ای به طول 465٬000 کیلومتر(18 برابر شعاع خودش) دارد. و در این مغناطوکره به علت برخورد طوفان‌های خورشیدی و دیگر پرتوهای کیهانی پلاسماهایی با دمای ۱۰٬۰۰۰ کلوین به وجود می‌آید.

اقلیم

لکه تاریک اورانوس

قمرها 

اورانوس و آریل

نوشتار اصلی: قمرهای طبیعی اورانوس

اورانوس ۲۷ قمر طبیعی دارد که از آن ده قمر توسط ویجر ۲ کشف شد.(9 قمر در ژانویه 1996 کشف شده و در نام آنها 1996 وجود دارد و یک قمر در 31 دسامبر 1995 کشف و در نام آن 1995 وجود دارد.)بیرونی‌ترین قمر آن اوبرون و بزرگترین قمر آن تیتانا با قطر 1٬580 کیلومتر است.دو قمر کوردلیا و اوفلیا لبه‌های حلقه اپسلیون را جاروب می‌کنند.

در فرهنگ 

اورانوس در اختربینی(با نماد ) مورد استفاده قرار می‌گیرد و به عنوان سیاره برج دلو محسوب می‌شود.

عنصر کشف شده در سال ۱۷۸۹ به خاطر اورانوس اورانیوم نامیده‌شد.^[۶۲]

عملیات اورانوس همچنین نام یک عملیات در جنگ جهانی دوم بود که توسط ارتش شوروی در مقابل ورماخت به اجرا درآمد و موجب بازپس گیری استالین‌گراد شد.

نپتون

نپتون آخرین سیارهٔ منظومه شمسی است. این نام به عنوان خدای دریا و همزاد اورانوس نامگذاری شده است.

کشف این سیاره در بین سال‌های ۱۷۹۰ تا ۱۸۴۰ بر اثر اختلالاتی که در مدار اورانوس مشاهده شد، انجام گردید.

ویژگی‌ها

معمولاً همه این سیاره را به رنگ آبی می‌شناسد و به این علت است که گاز متان حاضر در جو نپتون رنگ سرخ را جذب کرده و آبی حاصل از طیف نوری خورشید را بازمی‌تاباند.

نپتون از نظر ساختاری بسیار شبیه به سایر سیارات گازی به خصوص اورانوس است . تفاوتی که در ساختار سیاراتی مانند اورانوس و نپتون دیده می‌شود، عدم حضور هیدروژن فلزی مایع است که در عوض آن به یک ساختار متراکم آب مانندی در اطراف هسته می‌رسیم. لایه بیرونی‌تر نپتون متشکل از هیدروژن ملکولی مایع و هلیوم مایع است.

اتمسفر و جو نپتون آبی رنگ است و درصد بازتابش بالائی دارد که حاکی از وجود یک جو غلیظ است . بر طبق تحقیقات حضور مقادیری متان نیز در این سیاره تایید شده است . در کل، ترکیبات جو این سیاره به مانند سایر سیارات غول پیکر گازی شامل ۸۰ تا ۸۵ درصد هیدروژن و ۱۵ تا ۱۹ درصد هلیوم می‌باشد.

تقریباً ۱۶۵ سال طول می‌کشد تا نپتون یک بار به‌دور خورشید بگردد. بنابر این از زمان کشف آن در سال ۱۸۶۴ تا کنون، هنوز یک بار به دور خورشید نگشته‌است. این گردش در سال ۲۰۱۱ تکمیل خواهد شد.

دوره تناوب نجومی آن ۱۶۴٫۷۹ سال است . از زمان کشف نپتون تا کنون فقط ۷۵ درصد مدار خود را طی کرده. دوره تناوب چرخشی نپتون ۱۷ ساعت و ۵۰ دقیقه است. سرعت گریز از جاذبه این سیاره نیز چیزی در حدود ۲۳ کیلومتر در ثانیه است.نپتون دارای دو قمر بزرگ بنام‌های نرئید و تریتون است و تعداد بسیار زیادی اقمار کوچک دارد.

پیش از این انتظار می‌رفت که نپتون از نظر جوی آرام‌تر از اورانوس باشد ولی ویجر ۲ نشان داد که بادهای نپتون بسیار بسیار شدید هستند. سرعت این بادها به ۶۴۰ کیلومتر در ساعت می‌رسد.

جستارهای وابسته

• ماه‌های نپتون