Neptun

Neptun, der von der Sonne aus gesehen achte Planet, viertgrößter Planet des Sonnensystems.

Neptun hat eine durchschnittliche Entfernung von der Sonne von 4,5 Milliarden Kilometern. Sein durchschnittlicher linearer Durchmesser liegt bei 49 400 Kilometern, also dem 3,8fachen des Durchmessers der Erde. Sein Volumen beträgt etwa das 72fache, seine Masse das 17fache und seine durchschnittliche Dichte das 0,31fache der Erde. Das Verhältnis des vom Planeten zurückgeworfenen Lichtes zur Gesamtlichtmenge (auch Albedo) ist hoch. 84 Prozent des auf ihn fallenden Lichtes werden reflektiert. Für die Rotation um seine eigene Achse benötigt Neptun etwa 16 Stunden. Die Umlaufzeit um die Sonne beträgt 164,79 Jahre. Der Planet hat eine durchschnittliche stellare Helligkeit von 7,8 und ist deshalb mit bloßem Auge niemals zu erkennen. Aber durch ein kleines Teleskop kann er als kleine, grünlich blaue Scheibe ohne bestimmte Oberflächenmarkierungen beobachtet werden. Die Oberflächentemperatur des Neptuns liegt bei etwa -218 °C. Sie ist damit der Oberflächentemperatur des Uranus sehr ähnlich, obwohl dieser mehr als 1,5 Milliarden Kilometer näher zur Sonne steht. Deshalb vermuten einige Wissenschaftler, dass Neptun eine interne Wärmequelle besitzt. Die Atmosphäre besteht überwiegend aus Wasserstoff und Helium. Allerdings wird die bemerkenswerte blaue Farbe des Planeten durch mindestens 3 Prozent Methan in der Atmosphäre hervorgerufen. Das Methan gelangt aus tieferen Schichten der Atmosphäre in höhere und wird vor allem über den Polen freigesetzt, wenn diese während des Neptunsommers von der Sonne beschienen werden.

Ähnlich wie auf der Erde gibt es auch auf Neptun Jahreszeiten. Wie bei der Erde ist auch beim Neptun die Eigenrotationsachse gegen die Ebene der Bahn um die Sonne um etwa 29 Grad geneigt. Dadurch erhält, je nach Position auf der Sonnenumlaufbahn, mal die eine und mal die andere Halbkugel des Planeten mehr bzw. weniger Sonneneinstrahlung. Die vier „Jahreszeiten” auf Neptun dauern jeweils mehr als 40 Erdenjahre.

Bis Anfang 2005 waren acht Monde entdeckt sowie fünf mondähnliche Objekte, bei denen die Internationale Astronomische Union (IAU) prüft, ob sie wissenschaftlich als „Mond” bezeichnet werden dürfen. Triton, der größte und hellste Mond, wurde 1846 als erster Trabant des Neptuns entdeckt. Im selben Jahr hatte man den Planeten selbst zum ersten Mal beobachtet. Mit einem Durchmesser von 2 705 Kilometern ist Triton nur wenig kleiner als der Erdmond. Er hat eine rückwärts gerichtete Umlaufbahn, d. h. entgegengesetzt seiner Rotationsrichtung. Dieses ungewöhnliche Verhalten zeigt kein anderer Trabant im Sonnensystem. Es wird angenommen, dass Triton ursprünglich Teil eines Zwillingsobjektes war, das eigenständig durch das Sonnensystem wanderte, bevor es in den Gravitationsbereich des Neptuns geriet. Triton wurde von Neptun angezogen, während die Gravitationskräfte den Zwillingspartner in die entgegengesetzte Richtung katapultierten, so dass Letzterer in den Fernen des Sonnensystems verschwand. Trotz der extremen Kälte auf seiner Oberfläche hat Triton eine Atmosphäre aus Stickstoff und einem geringen Anteil Methan. Auf seiner Oberfläche hat man Geysire entdeckt, deren Fontänen bis zu acht Kilometer Höhe erreichen.

Der zweite Neptunmond, Nereid, wurde 1949 entdeckt. Er hat einen Durchmesser von nur 320 Kilometern. Mit Hilfe der Planetensonde Voyager 2 (siehe Weltraumforschung) entdeckte man 1989 sechs weitere Trabanten. Die oben genannten fünf mondähnlichen Objekte wurden 2002 und 2003 entdeckt. Der Neptun ist von fünf dünnen Ringen umgeben. Sein Magnetfeld hat einen Neigungswinkel von mehr als 50 Grad zur Rotationsachse.

Um Unregelmäßigkeiten in der Umlaufbahn des Planeten Uranus zu erklären, vermuteten Astronomen einen weiteren Himmelskörper jenseits des Uranus. 1846 errechneten etwa zeitgleich der französische Astronom Urbain Jean Joseph Leverrier und der britische Mathematiker John Couch Adams die Existenz und Position dieses neuen Planeten. Im selben Jahr entdeckte der deutsche Astronom Johann Gottfried Galle und seine Assistenten den Planeten mit einer Abweichung von einem Grad von der berechneten Position.

Anhand jüngster Computerberechnungen und -simulationen vermuten Astronomen, dass Neptun – und offensichtlich auch der Uranus – in der Umgebung des Planeten Jupiter entstand. Hier, so die Hypothese weiter, konnte der Planet mehr Masse ansammeln, als dies nach einem Modell auf seiner heutigen Bahn möglich gewesen wäre. Die anschließende Aufblähung von Jupiter und die damit wirkenden Gravitationskräfte hätten Neptun dann auf seine heutige Umlaufbahn katapultiert.