Octavo planeta del Sistema Solar en orden de distancia desde el Sol y
cuarto en orden de tamaño. Aunque su nombre corresponde al dios romano
del mar y la fertilidad, Neptuno fue uno de los planetas desconocidos en
la antigüedad, ya que fue descubierto a mediados del siglo XIX, y antes
sobre el papel que con el telescopio.
Con
una magnitud visual de 7,8, es prácticamente imposible observarlo a
simple vista. Al telescopio, incluso con los más potentes, aparece como
un pequeño disco de color azul verdoso (debido a la presencia de metano
en su atmósfera), sin que puedan apreciarse detalles definidos en su
superficie.
Neptuno se encuentra treinta veces más distante del Sol que la Tierra, a
4.504 millones de kilómetros. Su radio en el ecuador es de 24.746 km,
cerca de 3,8 veces el de nuestro planeta. Su volumen es aproximadamente
72 veces el de la Tierra, pero su masa es tan sólo 17 veces mayor, dada
su densidad media de 1,7 g/cm3. Completa una revolución al
Sol en 164,79 años, y gira sobre su eje con un periodo de 16,11 horas.
Refleja un 84 % de la luz que recibe del Sol (albedo = 0,84).
Neptuno es el último de los planetas gigantes después de Urano y el
último de todos los que forman el Sistema Solar. Tradicionalmente,
Neptuno fue considerado el penúltimo planeta del Sistema Solar, ante de
que la Unión Astronómica Internacional (IAU) adoptara, en el 2006, el
convenio "IAU Resolution for GA-XXVI" para eliminar a Plutón como
planeta del Sistema Solar, que continúa integrado en el Sistema Solar
como "planeta enano".
Desde que Urano fue descubierto por Herschel en 1781, varios astrónomos
y matemáticos trataron de determinar su órbita exacta sin conseguirlo de
manera totalmente precisa: las posiciones previstas mediante cálculos
efectuados sobre el papel se resistían invariablemente a coincidir con
las posiciones reales que el planeta iba ocupando en el cielo. Los
científicos concluyeron entonces que las anomalías que aparecían en la
órbita real de Urano sólo podían justificarse por la existencia de otro
planeta con órbita exterior a la de Urano y cuya atracción alterase la
órbita de éste.
En
1841, un estudiante de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, John
Couch Adams, de 22 años, comenzó a calcular en sus ratos libres cuál
sería la posición de ese hipotético planeta. En 1845, cuando tuvo
terminados sus cálculos, presentó sus resultados al astrónomo real
inglés, que desestimó sus proyectos.
En
1846, el astrónomo francés U. J. Leverrier, que había llegado a las
mismas conclusiones por caminos diferentes, solicitó sin éxito la
observación de una parte del cielo por parte del observatorio de París,
en busca del planeta. Ante la negativa de los parisinos, Leverrier se
dirigió a sus colegas del observatorio de Berlín y así, el 23 de
septiembre de 1846, J. G. Galle localizó a Neptuno en la posición
anunciada por ambos astrónomos. Leverrier compartió los méritos del
descubrimiento con John Couch Adams por propia decisión.
Al
igual que Urano, Neptuno está rodeado de una densa atmósfera compuesta
de hidrógeno, helio y metano. Sin embargo, la atmósfera de Neptuno es
mucho más turbulenta y dinámica, y en su superficie pueden observarse
franjas más oscuras, nubes blancas y manchas ovaladas que cambian
rápidamente. En el hemisferio sur, muy próximo al ecuador, se observa un
óvalo que recuerda en su aspecto a la Gran Mancha Roja de Júpiter. Dicho
óvalo, de anchura comparable al diámetro terrestre (12.000 x 8.000 km),
ha sido bautizado con el nombre de "Gran Mancha Oscura" (GDS, Great
Dark Spot); se trata de un huracán que gira en sentido contrario al
de las agujas del reloj con un período de 16 días, y por cuyo ojo pueden
observarse capas más profundas de la atmósfera. Las cámaras del "Voyager
2" también han captado la existencia de un óvalo de menores dimensiones
situado más al sur, que gira a la misma velocidad que el planeta. La
Gran Mancha Oscura se desplaza a unos 300 metros por segundo,
aparentemente hacia el oeste, en sentido contrario al de rotación del
planeta.
También se han podido observar numerosas nubes plateadas, semejantes a
cirros, que forman bancos paralelos y se mueven a gran velocidad. Estos
cirros brillantes se sitúan a unos 50 km por encima de la capa azul
subyacente. Esta estratificación parece indicar que Neptuno es aún más
dinámico que Júpiter.
La
temperatura por encima de las nubes es más caliente en el ecuador, más
fría para latitudes medias y más caliente de nuevo en el polo sur. En la
estratosfera, las temperaturas llegan a los 750 K (482°C), mientras que
para altitudes de 100 milibares la temperatura baja hasta los 55 K
(-218°C). Los vientos suelen ser retrógrados, en dirección opuesta a la
rotación del planeta. En las proximidades de la Gran Mancha Oscura, los
vientos alcanzan la velocidad máxima observada en cualquier planeta del
Sistema Solar: 2.400 km/hora.
Análogamente a Urano, Neptuno posee un dipolo magnético sesgado
alrededor de 47° respecto de su eje de rotación y desplazado 13.000 km
del centro del planeta. La orientación es contraria a la del terrestre y
similar a la dirección de los de Júpiter y Urano. Se ha propuesto como
explicación a este fenómeno la existencia de una convección de material
conductor en una delgada capa esférica cercana a la superficie, como
ocurre en las estrellas de rotores oblicuos. La intensidad del campo
magnético va desde un máximo de 1 gauss en el hemisferio sur hasta menos
de 0,1 gauss en el norte. En comparación, la Tierra tiene un campo
magnético de 0,32 gauss en el ecuador.
La
interacción del viento solar y la rotación del planeta alteran
cíclicamente la magnetosfera de Saturno debido a la inusual orientación
y desplazamiento del campo magnético. La rotación de Neptuno conlleva la
emisión de ondas de radio, cuyo análisis ha sido imprescindible para
determinar el período de rotación del planeta
El
"Voyager" detectó auroras en las capas altas de la atmósfera, similares
a las que ocurren en la Tierra, aunque mucho mas débiles, y no situadas
precisamente en los polos magnéticos, ya que el campo magnético en el
planeta es muy complejo. Se estima que en las auroras terrestres se
implican unas energías del orden de los 100.000 megawatios, frente a los
50 millones de watios de Neptuno.
La
temperatura de la superficie de Neptuno es de unos -218 °C, parecida a
la de Urano, que está a 2.500 millones de km y recibe 2,5 veces mas
energía del Sol. En base a esto, los científicos han calculado que la
temperatura del núcleo de Neptuno ronda los 7.000 °C, porque emite 2,8
veces mas energía de la que recibe. Se supone que esta fuente energía
procede de la formación del planeta y que Neptuno está todavía
enfriándose.
Desde el punto de vista de la estructura interior, se considera que
Neptuno es un gemelo de Urano; está formado por un núcleo central rocoso,
rico en hierro, de aproximadamente 16.000 km. de diámetro, rodeado de
una gruesa envoltura de agua, metano y amoniaco helado. Por encima de
esta superficie sólida habría una capa de hidrógeno y helio líquidos y,
más arriba, una abundante atmósfera a base de hidrógeno, helio y metano.
Este último compuesto en particular parece el responsable de la
coloración azul verdosa que puede observarse a través del telescopio.
Se
han descubierto ocho satélites que giran alrededor de Neptuno, dos de
los cuales se pueden observar mediante telescopio desde la Tierra.
Es
el mayor y más brillante satélite de Neptuno, y uno de los mayores
satélites del Sistema Solar; fue descubierto por W. Lassel en 1846.
Tiene un radio de 1.350 km, un poco menor que el de nuestra Luna; gira a
una distancia media de Neptuno de 354.800 km en 5,8 días, formando un
ángulo de 20º con respecto al ecuador del planeta. Su órbita es
circular, pero se caracteriza por poseer un movimiento retrógrado u
horario, en el mismo sentido de las agujas del reloj, en contraposición
a casi todos los cuerpos del Sistema Solar que rotan con movimiento
directo o antihorario. No se comprende cómo un satélite tan grande puede
haber adquirido una órbita retrógrada; por ello, los astrónomos han
formulado la hipótesis de que, en una época, Plutón (caracterizado por
poseer una órbita particularmente excéntrica que atraviesa la de Neptuno)
era también un satélite de Neptuno y que después, por efecto de un
encuentro muy aproximado, fue lanzado lejos y se convirtió en un planeta
independiente, mientras que Tritón permaneció girando alrededor de
Neptuno, pero con el movimiento orbital cambiado de directo en
retrógrado.
Las
fuerzas gravitatorias están frenando el movimiento de Tritón, que pierde
lentamente altura. Se estima que dentro de 1.000 millones de años habrá
caído por debajo del límite de Roche y se fragmentará para convertirse
en un anillo de Neptuno.
Tritón, a causa de su temperatura extremadamente fría, ha podido retener
algunos gases, por lo que tiene una atmósfera de nitrógeno con algo de
metano y una cierta neblina. El satélite es de naturaleza rocosa, con
hielo y metano helado, y todavía tiene actividad geológica. Se han
detectado géiseres que arrojan una materia subterránea desconocida.
Segundo satélite conocido, fue descubierto por G. Kuiper en 1949. Es un
pequeño fragmento de roca y de hielo, de 340 km de diámetro, que está en
órbita a gran distancia del planeta (5.562.000 km. en promedio), y que
realiza un giro completo en aproximadamente un año; la excentricidad de
su órbita, equivalente a 0,75, es la más grande entre los satélites del
Sistema Solar. Se le estima una masa de 1,3 x l015 k y una
densidad media de 2,6 g/cm3.
En
1984 se descubrieron mediante observación telescópica fragmentos de
anillos aparentemente incompletos. Estos segmentos, que fueron llamados
arcos anulares, constituyeron un enigma durante algunos años por no
encontrarse explicación satisfactoria a su existencia.
La
misión "Voyager 2" demostró claramente que los pretendidos arcos
anulares eran en realidad grumos brillantes de un anillo exterior
completo. La sonda "Voyager 2" pudo obtener imágenes de un total de
cuatro anillos; dos de ellos son brillantes, mientras que el par
restante es más difuso. El anillo más externo posee un núcleo denso de
unos 17 km de grosor que está envuelto por un halo de partículas de
polvo de 50 km de anchura.
