Neptune (planète) - Définition

Introduction

Neptune

Neptune vue par la sonde Voyager 2 en 1989.
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe	4,498 253×109 km (30,06896348 UA)
Aphélie	4,536874325×109 km (30,32713169 UA)
Périhélie	4,459631496×109 km (29,81079527 UA)
Circonférence orbitale	28,142×109 km
Excentricité	0,00858587
Période de révolution	60 224,9036 d (164 a 323 d 21,7 h)
Période synodique	367,4857 d
Vitesse orbitale moyenne	5,4317 km/s
Vitesse orbitale maximale	5,479 km/s
Vitesse orbitale minimale	5,385 km/s
Inclinaison sur l'écliptique	1,76917°
Nœud ascendant	131,72169°
Argument du périhélie	273,24966°
Satellites connus	13, notamment Triton.
Anneaux connus	5 principaux.
Caractéristiques physiques
Rayon équatorial	24 764 ± 15 km (3,883 Terres)
Rayon polaire	24 341 ± 30 km (3,829 Terres)
Rayon moyen volumétrique	24 622 km (3,865 Terres)
Aplatissement	0,0171
Périmètre équatorial	155 597 km
Superficie	7,6408×109 km2 (14,98 Terres)
Volume	62,526×1012 km3 (57,74 Terres)
Masse	102,43×1024 kg (17,147 Terres)
Masse volumique globale	1 638 kg/m3
Gravité de surface	11,15 m/s2 (1,14 g)
Vitesse de libération	23,5 km/s
Période de rotation (jour sidéral)	0,67125 d (16 h 6,6 min)
Vitesse de rotation (à l’équateur)	9 660 km/h
Inclinaison de l’axe	29,58°
Albédo géométrique visuel	0,41
Albédo de Bond	0,29
Irradiance solaire	1,51 W/m2 (0,001 Terre)
Température d'équilibre du corps noir	46,6 K (-226,4 °C)
Température de surface :
Température à 10 kPa :	55 K (-218 °C)
Température à 100 kPa :	72 K (-201 °C)
Caractéristiques de l’atmosphère
Masse volumique à 100 kPa	0,45 kg/m3
Hauteur	19,1 à 20,3 km
Masse molaire moyenne	2,53 à 2,69 g/mol
Dihydrogène H2	80 ± 3,2 %
Hélium He	19 ± 3,2 %
Méthane CH4	1,5 ± 0,5 %
Deutérure d'hydrogène HD	190 ppm
Ammoniac NH3	100 ppm
Éthane C2H6	2,5 ppm
Acétylène C2H2	100 ppb
Histoire
Découverte par	Johann Gottfried Galle sur les indications d'Urbain Le Verrier.
Découverte le	23 septembre 1846

Neptune est la huitième et dernière planète du Système solaire par distance croissante au Soleil — Pluton, dont l'orbite est globalement extérieure à celle de Neptune, a longtemps été considérée comme la planète la plus éloignée su Soleil, mais a été reclassée comme planète naine le 24 août 2006 à l'issue de la 26^e Assemblée générale de l'Union astronomique internationale.

Neptune orbite autour du Soleil à une distance d'environ 30 UA avec une excentricité orbitale moitié moindre que celle de la Terre en bouclant une révolution complète en 164,79 ans. C'est la troisième planète du Système solaire par masse décroissante — elle est 17 fois plus massive que la Terre et 19 fois moins massive que Jupiter — et la quatrième par taille décroissante ; Neptune est en effet à la fois un peu plus massive et un peu plus petite qu'Uranus.

Neptune et Uranus ont une composition similaire, et légèrement différente de celle des deux autres planètes géantes gazeuses, Jupiter et Saturne. Comme ces dernières, l'atmosphère de Neptune est principalement constituée d'hydrogène et d'hélium avec des traces d'hydrocarbures et peut-être d'azote, mais contiendrait davantage de « glaces » (au sens astrophysique), c'est-à-dire de composés volatils tels que l'eau, l'ammoniac et le méthane. Ce dernier est d'ailleurs partiellement responsable de la teinte bleue de l'atmosphère de Neptune, bien que l'origine de ce bleu très soutenu — plus soutenu que celui produit par le seul méthane — soit en fait inconnue.

Cette atmosphère présente des formations météorologiques bien visibles, contrairement à celle, uniforme, d'Uranus, avec notamment une Grande tache sombre observée en été 1989 par Voyager 2 dont la nature semble similaire à celle de la Grande tache rouge de Jupiter — à la différence près que celle de Neptune a disparu depuis — et des vents dont la vitesse a été estimée à 2 100 km/h — de loin les vents les plus rapides du Système solaire. La température mesurée dans les couches supérieures de l'atmosphère est de l'ordre de 55 K (-218 °C), moyenne la plus basse mesurée sur une planète du Système solaire.

Contrairement aux sept autres planètes, Neptune n'est jamais visible à l'œil nu : sa magnitude apparente de 8,0 en fait un astre environ quatre fois moins brillant que les plus pâles étoiles visibles à l'œil nu, dont la magnitude apparente ne dépasse pas 6,5. Elle n'apparaît comme un disque bleu-vert qu'à travers un télescope. Planète la plus éloignée de la Terre, Neptune n'a été visitée que par une seule sonde spatiale, Voyager 2, qui est passée près de la planète le 25 août 1989 et a permis à la fois de découvrir cinq de ses treize satellites actuellement connus, d'explorer partiellement le principal d'entre eux (Triton) et de confirmer l'existence d'au moins six anneaux ténus et très sombres, dont le plus externe comporte cinq arcs concentrés sur 52° de circonférence. L'essentiel de nos connaissances sur Neptune provient de cette unique rencontre.

Neptune est la seule des huit planètes connues à avoir été découverte par le calcul mathématique plutôt que par l'observation empirique. L'astronome français Alexis Bouvard avait noté des perturbations inexpliquées sur l'orbite d'Uranus et conjecturé au début du XIX^e siècle qu'une huitième planète, plus lointaine, pouvait en être la cause. Les astronomes britannique John Couch Adams en 1843 et français Urbain Le Verrier en 1846 calculèrent chacun de leur côté et par des méthodes différentes la position prévisible de cette hypothétique planète, qui fut observée le 23 septembre 1846 par l'astronome allemand Johann Gottfried Galle à 1° de la position alors calculée par Le Verrier, et à 12° de celle calculée par Adams.

Le nom de cette huitième planète vient du dieu Neptune des océans dans la mythologie romaine. Son symbole astronomique est une version stylisée du trident du dieu Neptune, tandis que son symbole alternatif représente les initiales de Le Verrier.