Совсем недавно обсуждали с вами очень похожую и далекую планету: Уран. Алмазные айсберги по алмазным морям … Давайте продолжим прогулку по космосу по далеком планетам.

Обнаруженный 23 сентября 1846 года, Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 12 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Эта картинка была получена космическим аппаратом Вояджер 2 в 1989 году.

Нептун был самой удаленной от Солнца планетой до 1999 года, когда движущийся по эллипсу Плутон получил обратно этот статус. Нептун , подобно Урану , состоит преимущественно из воды, метана и аммиака, окружен толстой газовой атмосферой, состоящей в основном из водорода и гелия, и имеет множество спутников и колец. Спутник Нептуна Тритон не похож на другие и имеет на своей поверхности активные вулканы. Загадка необычной орбиты Тритона вокруг Нептуна остается предметом дискуссий и догадок.

Но давайте вернемся к истории открытия этой планеты:

Объекты размером с планету и их сравнение: Верхний ряд: Уран и Нептун; нижний ряд: Земля,белый карлик Сириус B, Венера.

 

Теоретически-рассчитанную окружность сравнил с действительной английский священник и астроном-любитель Томас Джон Хасси (1792-1854) в 1834 году. Святой отец обратил внимание на то, что теория не совпала с практикой. Уран отклонился от намеченной траектории. Это было не бог весть какое расстояние, но факт указывал на то, что возле газового гиганта существует какое-то иное большое космическое тело. Именно оно и влияет на голубовато-зеленоватого красавца и уводит его в сторону.

Астроном-любитель поделился своими наблюдениями с коллегами. В 1843 году британский математик и астроном Джон Кауч Адамс (1819-1892) рассчитал орбиту предполагаемой планеты. Независимо от него, специалист по небесной механике французский математик Урбен Жан Жозеф Леверье (1811-1877) также произвёл соответствующие вычисления. Рассчитанная им орбита отличалась от орбиты Адамса на 11°.

Леверье обратился к немецкому астроному Иоганну Готтфриду Галле (1812-1910), чтобы последний проверил его математические выкладки на практике. Тот любовался ночным небом из Берлинской обсерватории и имел все технические возможности для установления истины.

Иоганн Галле подключил к этому вопросу увлечённого астрономией студентаГенриха Луи д’Арре (1822-1875). Вместе они изучили положение звёзд в той области, где должна была бы находиться предполагаемая планета. Затем свои наблюдения сравнили с картой звёздного неба. Одна из далёких блеклых звёзд поменяла своё местоположение. Она сдвинулась относительно других неподвижных светил.

Не было сомнения – это вовсе не звезда, а далёкая планета, отражающая солнечный свет. Ещё три ночи тщательных наблюдений окончательно убедили астрономов, что Леверье не ошибся в своих расчётах. В бездонной космической бездне по своей орбите двигалась планета. Она находилась дальше Урана и, по сути, вполне могла влиять на его траекторию движения.

Так была обнаружена восьмая планета Солнечной системы. Официальной датой её открытия считается – 23 сентября 1846 года. А вот кто конкретно из людей являлся первооткрывателем? На основании вышесказанного видно, что к данному знаменательному историческому событию приложило руку несколько человек. Кстати, Леверье в своих расчётах ошибся всего на 1°, в то время как Адамс на целых 12°. К тому же французский математик проявил настойчивость и довёл дело до логического конца. Напрашивается вывод: все козыри на руках у Леверье.

 

 

Но здесь есть маленький нюанс. Урбен Леверье француз, а Джон Кауч Адамс – британец. Так что признание первооткрывателя представляло из себя отнюдь не борьбу самолюбий отдельных людей – в данном случае была затронута честь страны. Гордые британцы никак не могли уступить пальму первенства каким-то французам, которых они за глаза называли «лягушатниками».

Естественно разгорелись жаркие споры. И хотя по всем показателям Леверье был впереди, политические соображения оказались выше здравого смысла. Франция в конце концов уступила, но не полностью сдала свои позиции, а пошла на компромисс. Джона Кауча Адамса и Урбена Леверье признали сооткрывателями новой планеты.

В наши дни воз и ныне там. Этот щепетильный вопрос так и висит в воздухе. Так что наверное разумнее считать первооткрывателем Нептуна уважаемого немецкого астронома Иоганна Галле. Именно он первым увидел эту планету в телескоп, хоть и с подачи француза Леверье.

Планету открыли, нужно было подумать о названии. Самое первое предложил Иоганн Галле. Он окрестил далёкое космическое тело Янусом – богом входа и выхода, начала и конца в древнеримской мифологии. В данном случае планета являлась концом Солнечной системы и началом безбрежного далёкого пространства, неподвластного силам жёлтой звезды.

Нептун – бог морей в древнеримской мифологии. Это божество безраздельно властвовало над подводным миром. А так как водная гладь во много раз превосходит сушу, то и власти у Нептуна было гораздо больше нежели у других богов. Океан, в понимании людей, также велик и загадочен как бескрайний Космос. Ассоциация напрашивалась сама собой. Далёкой таинственной планете, вращающейся в тёмной бездне, как раз и подходило имя могучего подводного божества.

Так что новый 1847 год восьмая планета Солнечной системы встретила уже не безымянной. Ей присвоили официальное название Нептун, положив конец спорам и разногласиям в этом важном вопросе.

 

 

О внутренней структуре Нептуна известно не так уж много, ведь судить о ней можно только на основе косвенных данных, поскольку сейсмического зондирования этой планеты не проводилось. Диаметр Нептуна — 49 600 км — почти в 4 раза больше, чем у 3емли, а его объем превышает земной в 58 раз. Но вот по массе Нептун лишь в 17 раз больше земмли. Из этих данных определено, что средняя плотность Нептyна составляет около трети земной, то есть примерно в полтора раза больше, чем у воды. Низкие плотности характерны для всех четырех планет-гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Причем первые два — наименее плотные, они состоят преимущественно из газов, а более плотные «близнецы» Уран и Нептун — в основном изо льдов. По расчетам, в центре Нептуна должно находиться каменное или железокаменное ядро диаметром в 1,5-2 раза больше нашей 3емли. Основную часть Нептуна составляет расположенный вокруг этого плотного ядра слой толщиной около 8 000 км, состоящий главным образом из водных, аммиачных и метановых льдов, к которым, возможно, примешан и каменный материал. По расчетам, температура в этом слое должна с глубиной увеличиваться от +2 500 до +5 500°С. Однако лед при этом не испаряется, поскольку он находится в недрах Нептуна, где давление в несколько миллионов раз выше, чем атмосферное давление на Земле. Такие чудовищные «объятия» прижимают молекулы друг к другy, удерживая их от разлетания в стороны и испарения.

Вероятно, вещество там находится в ионном состоянии, когда атомы и молекулы «раздавлены» на отдельные заряженные частицы — ионы и электроны. Конечно, трудно вообразить себе подобный «лед», поэтому иногда этот слой Нептуна называют «ионным океаном», хотя представить его в виде обычной жидкости также весьма затруднительно. Затем следует третий слой — внешняя газовая оболочка толщиной около 5 000 км. Эта атмосфера, состоящая из водорода и гелия, переходит в ледяной слой постепенно, без резко выраженной границы, по мере того, как плотность вещества увеличивается под давлением вышележащих слоев. В глубоких частях атмосферы газы преобразуются в кристаллы, своего рода иней. Этих кристаллов в более глубоких слоях становится все больше, и они начинают напоминать пропитанную водой снеговую кашу, а еще глубже — полностью преобразуются в лед, находящийся под действием огромного давления. Переходный слой от газовой до ледяной оболочки довольно широкий — около 3 000 км. В общей массе Нептуна на газы приходится 5%, на льды 75%, а на каменный материал 20%.

 

 

За два часа до ближайшего сближения с Нептуном в 1989 году автоматический космический аппарат Вояджер 2 получил это изображение. На нем были впервые обнаружены длинные светлые облака, похожие на перистые, плавающие высоко в атмосфере Нептуна. Можно даже увидеть тени от этих облаков на более низких облачных слоях. Атмосфера Нептуна в основном состоит из невидимых водорода и гелия. Своим синим цветом Нептун обязан небольшому количеству метана в атмосфере, который поглощает в основном красный свет. На Нептуне дуют самые быстрые ветры в солнечной системе, их порывы достигают скорости 2000 километров в час. Существуют предположения, что в плотной, горячей среде под облаками Урана и Нептуна могут образовываться алмазы.

10 октября 1846 года Уильям Лассел наблюдал свежеоткрытую планету Нептун. Он хотел подтвердить наблюдения, которые он проводил на предыдущей неделе, и догадки о том, что вокруг Нептуна возможно существует кольцо. Однако теперь он открыл спутник у этой планеты. Лассел вскоре показал, что кольцо, которое он увидел ранее, было ошибкой, связанной с дисторсией его телескопа. Спутник же Тритон остался. Вояджер 2 запечатлел удивительные рельефные особенности, засвидетельствовал наличие тонкой атмосферы, а также существование на Тритоне ледяных вулканов. Тритон движется вокруг Нептуна в обратном направлении по сравнению с остальными крупными телами Солнечной системы по сильно наклоненной к плоскости эклиптики орбите. Любопытно, что Вояджер 2 подтвердил существование замкнутых колец вокруг Нептуна. Однако Лассел все равно не смог бы их обнаружить, так как кольца очень-очень тонкие.

 

 

Кольца Нептуна

На сегодняшний день известно шесть колец, окружающих далёкое, сияющее сочной синевой космическое тело. Эти образования назвали именами тех, кто в своё время был причастен к открытию восьмой планеты Солнечной системы и её самого большого спутника Тритона.

Самое далёкое и самое яркое кольцо носит названиекольцо Адамса. Находится оно на расстоянии в 63000 километров от центра планеты, а ширину имеет в 50 километров. Представляет оно из себя вовсе не цельную конструкцию, опоясывающую газового гиганта. Состоит данное образование из пяти узких колец, которые даже и кольцами-то назвать нельзя. Их именуют дужками, а названия они имеют: Храбрость, Свобода, Равенство 1, Равенство 2, Братство.

Такое оригинальное устройство кольца Адамса не поддаётся объяснению с точки зрения тех законов, по которым существует Космос. По логике вещей, дужки уже давным давно должны были слиться друг с другом и образовать единую цельную поверхность. Этого однако не происходит, что порождает различные предположения и гипотезы.

Превалирует же мнение, что виной всему является спутник Нептуна Галатея. Это небольшое тело (диаметр всего 180 километров), вращается на расстоянии в 61950 километров от газового гиганта. То есть отстоит от внутреннего края кольца Адамса всего на 1000 километров. Именно оно, своими гравитационными силами, и воздействует на данное образования, заставляя его принимать такую оригинальную конструкцию.

Однако многие исследователи склоняются к мысли, что у малыша маловато силёнок, чтобы влиять на кольцо Адамса подобным образом. Скорее всего, на этом участке космического пространства, существует ещё один или пара очень маленьких спутников. Они пока ещё не открыты в силу своих незначительных размеров и тёмных поверхностей, но заявляют о своём существовании именно через гравитационные силы.

Такому дуэту или трио, а может квартету, вполне по силам, сложив свои гравитационные усилия, удерживать дужки на приличном расстоянии друг от друга. Последние же, судя по наблюдениям, со временем меняют свою конфигурацию. Так дужка Свобода постепенно уменьшается в размерах. Не исключена возможность, что она вообще скоро исчезнет, не оставив о себе никаких воспоминаний.

Самое ближнее кольцо к газовому гиганту расположено на расстоянии в 42000 километров от его центра. Оно носит название кольцо Галле и является, пожалуй, одним из самых блеклых и неярких из всех колец. Ширина его довольно приличная: она составляет 2000 километров.

За внешним краем кольца Галле находятся орбиты трёх спутников планеты Нептун. Это маленькая Наяда. Она отстоит от газового гиганта на расстоянии в 48000 километров и имеет диаметр всего в 65 километров. Затем спутник Таласса. Это космическое тело побольше. Его диаметр равен 86 километрам, а расстояние до центра планеты составляет 50000 километров.

Самым же большим из этой троицы является спутник Деспина. Его расстояние до раскалённого центра планеты Нептун измеряется 52500 километрами, а диаметр равен 151 километру. Сразу же за ним, в каких-то 500 километрах, располагается очередное кольцо, носящее название кольцо Леверье.

Это образование имеет в ширину 100 километров и гораздо светлее нежели кольцо Галле. Аналогичное кольцо, также шириной в 100 километров и довольно светлое, находится на расстоянии в 57000 километров от цента планеты Нептун. Оно носит название кольцо Арго.

Между похожими кольцами Арго и Леверье нашло себе место очень прозрачное и широкое кольцо, которое получило название кольцо Лассел. Его ширина составляет 4000 километров. По сути, это образование претендует на самые внушительные габариты среди своих собратьев. Его величие затмить некому.

Последним в этой компании является самое тёмное безымянное кольцо. Оно располагается на расстоянии в 2000 км от внешнего края кольца Арго и имеет ширину в 500 километров. Из-за блеклости и невзрачности ему даже не дали название. Так оно и существует без имени среди более удачливых и ярких собратьев.

Никто не будет спорить: кольца планеты Нептун и близко не стоят с подобными образованиями планеты Сатурн. Они не сияют в космической дали, не притягивают к себе восхищённые взгляды исследователей. Их состав скорее всего представляет из себя многообразные по форме частицы метанового льда, покрытые сверху силикатами. Отсюда и слабое отражение солнечных лучей.

 

 

Спутники Нептуна

На настоящий момент известно 13 спутников планеты Нептун. Все они носят названия морских божеств, верно служащих главному властелину подводного царства. Самый крупный из них Тритон. Он вобрал в себя практически всю массу космических тел, нарезающих бессчетные круги вокруг газового гиганта. Остальные 12 собратьев так малы, что составляют, все вместе, только, пол процента от веса его ледяных пород.

Наиболее примечательными в этой компании, кроме Тритона, являются Нереида, Протей и Лариса. Ближайшие спутники планеты – это Наяда, Таласса,Деспина и Галатея: небольшой дружный коллектив, вращающийся в окружении колец Нептуна. Размерами вся эта братия, скажем прямо, не вышла.

Больше всех Протей. Его диаметр составляет 420 километров. Другие даже такими габаритами не могут похвастаться: они совсем малыши. Но, не смотря на отсутствие величия, эти невзрачные творения Космоса добросовестно несут вахту возле своего старшего собрата, лишний раз подчёркивая схожесть четырёх газовых гигантов по всем признакам.

 

 

Тритон является лидером по всем параметрам среди спутников Нептуна. Его диаметр достигает 2707 километров. Это немало. К примеру диаметр Луны 3474 километра. Так что данное космическое тело совсем ненамного меньше спутника Земли.

Открыт этот далёкий космический объект был в тот же год, что и сам Нептун, то есть в 1846 году. Совершил это знаменательно событие британский астрономУильям Лассел (1799-1880). Причём произошло оно ровно через 17 дней после открытия Нептуна.

Направление движения спутника по своей орбите направлено в обратную сторону по отношению к вращению газового гиганта вокруг собственной оси. Оборачивается он вокруг своего старшего собрата за 5 суток 21 час и 3 минуты. А вот вокруг собственной оси Тритон вращается синхронно с планетой, к тому же всё время повёрнут к ней одной и той же стороной.

Примечательно то, что между орбитой спутника и плоскостью экватора Нептуна существует угол всего в 23°. Сама же орбита имеет форму практически идеальной окружности. Её эксцентриситет равен 0,000016.

Существует предположение, что могучий Нептун, взаимодействуя своим гравитационным полем с Тритоном, постепенно притягивает того к себе. Последний же всячески препятствует такому сближению. В результате выделяется большое количество энергии, что и является причиной высоких температурных режимов, наблюдаемых у газового гиганта.

В страшно далёком будущем Нептун в конце концов победит. Спутник пройдёт точку невозврата, и гравитационные силы огромной планеты разорвут беднягу на части. Результатом этого станет огромное кольцо, которое по своим размерам может затмить сияющие в космической бездне кольца красавца Сатурна.

Главным сюрпризом Тритона оказалась его современная геологическая активность, которую до полета «Вояджера» никто и не предполагал. На снимках обнаружены газовые гейзеры — темные столбы азота, идущие строго вертикально до высоты 8 км, где они начинают стелиться параллельно поверхности Тритона и вытягиваться в «хвосты» длиной до 150 км. Обнаружено десять действующих гейзеров. Все они «дымят» в южной полярной области, над которой Солнце в этот период находилось в зените. Причиной активности газовых гейзеров считают нагрев Солнцем, приводящий к плавлению азотного льда на некоторой глубине, где имеются также водный лед и метановые соединения темного цвета. Давление газовой смеси, возникающее в глубинном слое при его нагреве всего на 4°С, хотя и небольшое, но вполне достаточное, чтобы выбросить газовый фонтан высоко в разреженную атмосферу Тритона.

 

 

Спутник Тритон обладает атмосферой. Она обволакивает его поверхность жиденькой газовой подушкой. Её толщина 10 километров, состав: азот с небольшой примесью метана. Атмосферное давление у поверхности совсем маленькое: оно достигает величины всего в 15 микробар.

Главные составляющие спутника – это 99,9% азота и 0,1% метана, плотность равна 2,061 г/см³. Есть твёрдое ядро. Состоит оно из горных пород и замёрзшей воды. Его гравитационное воздействие испытал на себе «Вояджер-2» в 1989 году. Размеры данного образования предположительно достигают двух километров в диаметре.

Всё, что выше – метан и азот. На глубине эти составляющие находятся в жидком состоянии под давлением, ближе к поверхности образуют ледяную корку. Этому способствует низкая температура: на поверхности она держится на отметке минус 235° по Цельсию.

Если посмотреть на спутник Тритон с высоты птичьего полёта, то его замёрзшая поверхность будет выглядеть довольно экзотично. Южное полушарие предстанет перед восхищёнными взорами наблюдателей в разноцветной гамме цветов. Здесь можно увидеть и жёлтые, и белые, и розовые оттенки. Такими спектрами играет азотный лёд с вкраплёнными в него ледышками метана.

У экватора преобладают гладкие участки поверхности. По своей форме они напоминают скованные морозом озёра. Вот только берега у них имеют довольно своеобразные очертания. Они представляют из себя ледяные террасы. Высота же каждой ступени огромна. Она достигает одного километра.

Подобные творения метан и азот создать не могут. Они не обладают достаточной стягивающей прочностью, чтобы удержать данные конструкции в соответствующем величественном состоянии, сродни могучим гранитным скалам. Зато такими возможностями обладает водяной лёд. Ему по силам слепить и более огромные сооружения. Отсюда напрашивается вывод: гладкие участки состоят из метанового и азотного льда, а террасы из водяного.

Спутник Нептуна Тритон не ограничивается только этими достопримечательностями. На его поверхности присутствуют целые области, напоминающие собой примерно одинаковые по размерам ячейки. Это ровные участки, шириной от 20 до 30 километров. Со всех сторон они ограждены своеобразными ледяными валами. Их высота доходит до 200-300 метров.

Образуются они по всей видимости в результате извержения жидкого метана и азота из глубинных недр спутника. Вырывающаяся под огромным давлением жидкость расползается по поверхности, застывает и создаёт такие неповторимые и удивительные шедевры.

Сильное впечатление производят также могучие гейзеры. Наблюдаются они в южном полушарии, а представляют из себя огромные столбы газа, вырывающиеся из недр Тритона на высоту до 8 километров. Достигнув этого уровня, плотная масса распыляется, замерзает и оседает на поверхность, охватывая расстояние в 150 километров.

Судя по малому количеству ударных кратеров, поверхность спутника совсем молодая. Она едва дотягивает до возраста в 100 миллионов лет.

Тритон, Ио и Венера — единственные тела в Солнечной системе помимо Земли, которые, как известно, проявляют вулканическую активность в настоящее время. Также интересно обратить внимание, что вулканические процессы, происходящие во внешней Солнечной системе, различны. Извержения на Земле и Венере (и на Марсе в прошлом) состоят из горного материала и управляются внутренней теплотой планет. Извержения на Ио состоят из серы или составов серы и управляются приливными взаимодействиями с Юпитером. Извержения Тритона состоят из летучих веществ, таких как азот или метан, и управляются сезонным нагревом от Солнца.

Мягко скользя по далеким просторам Солнечной системы, Вояджер 2 сфотографировал Нептун и Тритон, обоих в фазе полумесяца в 1989 году. Эта фотография газовой планеты-гиганта и его укрытого облаками спутника была сделана после того, как корабль прошел точку максимального сближения с Нептуном. Как вы понимаете, такое изображение невозможно получить наземному наблюдателю: на Нептун невозможно посмотреть «сбоку» с Земли, поскольку мы находимся намного ближе к Солнцу. Необычная точка зрения Вояджера лишила Нептун его привычного голубого оттенка, обусловленного прямым рассеянием солнечного света. Зато видно покраснение к краю, вызванное теми же причинами, что и красный цвет заходящего Солнца на Земле. Нептун чуть меньше и чуть массивнее Урана. Нептун обладает несколькими темными кольцами. Кроме того, известно, что эта планета излучает больше света, чем получает от Солнца.

 

 

Протей — второй по величине спутник Нептуна, следующий за таинственным Тритоном. Протей был открыт только в 1982 году космическим аппаратом Вояджер-2. Это достаточно странно, т.к. Нептун имеет меньший спутник — Нереиду — который был открыт 33 годами раньше. Причина, почему Протей не был открыт ранее, заключается в том, что его поверхность очень темная, а его орбита расположена ближе к Нептуну. Второй по массе спутник Нептуна составляет лишь четверть процента от массы Тритона.По форме Протей похож на коробку с нечетным количеством сторон. Если бы он был немного массивнее, его собственная гравитация придала бы ему сферическую форму.

 

 

Спутник Нептуна Деспина очень маленький — его диаметр равен только 148 км. Крошечная Деспина была открыта в 1989 году на снимках, которые сделали камеры корабля Вояджер-2 . Изучая снимки Вояджера-2 20 лет спустя, любитель обработки изображений (и профессор философии) Тед Стрик заметил то, на что ранее ученые не обратили внимание. На изображениях видна тень Деспины на верхних голубых облаках Нептуна, когда она проходила по диску планеты. На сегодняшней картинке Вы видите изображение, составленное из четырех архивных снимков, сделанных 24 августа 1989 года и разделенных промежутком в девять минут. Что разглядеть Деспину на изображении, ее поверхность сделали искусственно более яркой. Деспина в древнегреческой мифологии является дочерью бога морей Посейдона. Напомним, что Нептун — бог морей в древнеримской мифологии.

 

Спутник Нереида

Спутник Нептуна Нереида открыт в 1949 году американским астрономом Джерардом Койпером (1905-1973). Его отличительной чертой является очень вытянутая орбита. Её эксцентриситет равен 0,7512. Отсюда и расстояние до газового гиганта лежит в пределах от 14 млн. километров до 9,6 млн. километров.

Период обращения спутника составляет 360 суток. Вокруг своей оси это космическое тело делает оборот за 11 с половиной часов. Его диаметр составляет 340 километров, а плотность 1,5 г/см³. Температура на поверхности минус 222° по Цельсию.

Спутник Ларисса

Открыт спутник Нептуна Ларисса в 1981 году. Открытие подтверждено космическим аппаратом «Вояджер-2» в 1989 году. Отстоит это тело от своего старшего собрата на расстоянии в 74 тысячи километров. Эксцентриситет орбиты равен 0,0014.

 

В 1960-х годах весна пришла в южное полушарие Нептуна. Поскольку Нептун делает полный оборот вокруг Солнца за 165 земных лет, каждое время года там длится более сорока лет. Астрономы обнаружили, что за последние годы Нептун стал ярче. Снимки космического телескопа им.Хаббла, сделанные в 1996 году, показывают, что по сравнению с 2002 годом Нептун выглядел значительно темнее. Освещение в южном полушарии увеличилось за счет отражения света от белых облачных полос. Экватор Нептуна наклонен к плоскости его орбиты на 29 градусов. Этот наклон похож на земной, который составляет 23.5 градуса. Поэтому на Нептуне вполне могут быть сезонные изменения погоды, аналогичные земным, несмотря на то, что интенсивность солнечного света на поверхности удаленного газового гиганта в 900 раз меньше, чем на Земле. Лето пришло в южное полушарие Нептуна в 2005 году.

На Нептуне есть пятна.

Поверхность этого самого далекого в солнечной системе газового гиганта имеет почти однородный синий цвет, создаваемый небольшим количеством метана, плавающего в плотной атмосфере из почти бесцветных водорода и гелия. Однако, появляются и темные пятна, которые представляют собой антициклоны: большие системы с повышенным давлением, вращающиеся в верхней части холодных облаков Нептуна. Два темных пятна видны на изображении, полученном автоматическим космическим аппаратом «Вояджер-2″ в 1989 г.: вверху слева — Большое темное пятно размером с Землю и Темное пятно 2 около нижнего края. Яркое облако, названное «Скутер», сопровождает Большое темное пятно. Проведенное недавно компьютерное моделирование показало, что «скутеры» — это облака метана, которые часто могут находится около темных пятен. Последующие изображения Нептуна, полученные на Космическом телескопе им. Хаббла в 1994 г. показали, что оба этих темных пятна разрушились и возникли новые пятна.

Верхние слои атмосферы планеты Нептун находятся в вечном движении. Причём скорость перемещения метановых облаков в районе экватора достигает 1100 км/ч. В более высоких и низких широтах скорость меньше, а на полюсах падает в два раза. Направление движения всей этой массы противоположно направлению вращения планеты вокруг собственной оси.

На поверхности наблюдаются мощные циклоны. В 1989 году, когда космический аппарат НАСА «Вояджер-2» пролетал всего в 48 тысячах километрах от поверхности планеты, им было зафиксировано Большое тёмное пятно. Его размеры составляли 13000×6600 километров. Располагалось оно в южном полушарии и по всему представляло из себя вихревой поток гигантских размеров, двигающийся со скоростью 1000 км/ч параллельно экватору.

Гораздо южнее было зафиксировано Малое тёмное пятно. Подобные образования возникают в нижних более тёмных слоях атмосферы. Из космоса, на фоне ярко-синих метановых облаков, они кажутся огромными тёмными пятнами на поверхности планеты. Живут подобные атмосферные явления несколько месяцев, затем исчезают и возникают в новом месте планеты. Природа их образования пока не изучена.

Еще в 2004 году никаких реальных планов полета к Нептуну не существовало. Считалось, что долететь туда за разумный срок с работоспособными приборами можно лишь при благоприятном расположении планет-гигантов, получая от каждой из них гравитационный импульс, ускоряющий станцию в нужном направлении. Такое расположение планет наступит в середине ХХII века. Ситуация изменилась в 2004 году, когда вплотную приступили к разработке сценариев полета к Нептуну. С основной станции, которая станет искусственным спутником Нептуна, намечено отправить в глубь атмосферы планеты три небольших зонда, чтобы узнать структуру газовой оболочки у полюса, в умеренных широтах и в районе экватора. Еще два посадочных аппарата предлагается десантировать на поверхность крупнейшего спутника — Тритона. Они должны будут дать сведения о так называемой полярной шапке и экваториальной области. Намечено установить сейсмометры для регистрации сотрясений, которые должны происходить при выбросах газа азотными гейзерами. По одному из проектов, для перелета запланировано использовать обычный ракетный двигатель и гравитационную помощь планет-гигантов, затратив на дорогу 12 лет. Проблемой может оказаться торможение при подлете к Нептуну.

Потребуется много топлива, но из-за этого придется взять меньше научных приборов. Поэтому предполагается снизить скорость полета, используя для торможения не топливо, а атмосферу Нептуна. Такой метод аэрозахвата позволит, не затратив ни капли топлива, одним маневром в течение получаса перейти с пролетной траектории на орбитy вокруг планеты. Пока еще он не использовался в космических полетах. По второму проекту, предполагается снабдить станцию ионным двигателем и радиоизотопным термогенератором, топливом для которого служит радиоактивный плутоний. Но такой полет будет проходить намного медленнее, он займет около 20 лет. При запуске в 2016 году станция достигнет Нептуна лишь в 2035 году.