Neptune

Identité et découverte

Neptune est la huitième planète et la plus éloignée du Soleil dans le système solaire. La NASA la décrit comme une géante glacée, sombre et froide, balayée par des vents très intenses ; c’est la seule planète du système solaire qui ne peut pas être vue à l’œil nu. Dans le tableau des codes entiers de NAIF/JPL, le nom NEPTUNE est associé au code 899.

Galilée a enregistré Neptune comme une étoile fixe lors d’observations effectuées en 1612 et 1613, sans l’identifier alors comme une planète. Sa découverte en tant que planète date de 1846, après que des écarts observés dans l’orbite d’Uranus ont conduit le mathématicien français Urbain Joseph Le Verrier à prédire la position et la masse d’un corps inconnu. Le Verrier a envoyé ses prédictions à l’astronome Johann Gottfried Galle, de l’Observatoire de Berlin, qui a trouvé Neptune dès sa première nuit de recherche. Triton, sa plus grande lune, a été découvert 17 jours plus tard.

Taille et composition

Neptune a un diamètre équatorial de 49 528 kilomètres, soit environ quatre fois celui de la Terre. JPL indique un rayon équatorial de 24 764 kilomètres et un rayon moyen de 24 622 kilomètres ; ce dernier correspond au rayon d’une sphère de volume équivalent. Sa masse tabulée est de 102,4092 × 10²⁴ kilogrammes et sa densité moyenne, de 1,638 gramme par centimètre cube. JPL la désigne comme la plus dense des planètes géantes.

Elle n’a pas de surface solide. Selon la description de la NASA, son atmosphère, composée principalement d’hydrogène et d’hélium avec une faible proportion de méthane, s’étend jusqu’à de grandes profondeurs et se mêle progressivement à de l’eau et à d’autres glaces fondues au-dessus d’un noyau solide plus lourd, dont la masse serait approximativement celle de la Terre. La majeure partie de la masse de la planète — 80 % ou plus — serait constituée d’un fluide chaud et dense de matériaux « glacés », notamment de l’eau, du méthane et de l’ammoniac, au-dessus d’un petit noyau rocheux. Les scientifiques estiment possible qu’un océan d’eau extrêmement chaude se trouve sous les nuages froids ; l’énorme pression l’empêcherait de bouillir et de s’échapper.

Atmosphère et activité

Le méthane absorbe les autres couleurs et réfléchit le bleu, ce qui contribue à la teinte bleutée observée de Neptune. Les images de Voyager 2 prises lors de son survol de 1989 montraient la planète d’un bleu plus profond ; la NASA explique que l’équipe a retouché ces images afin de mieux faire ressortir les nuages et d’autres caractéristiques. En 2024, des chercheurs ont retraité les images et montré que Neptune et Uranus se ressemblent davantage par leur couleur qu’on ne le pensait d’après ces versions.

La NASA décrit Neptune comme le monde le plus venteux du système solaire. Ses vents peuvent être trois fois plus forts que ceux de Jupiter et neuf fois plus forts que ceux de la Terre ; des vitesses supérieures à 2 000 kilomètres par heure ont été décrites, capables d’entraîner des nuages de méthane gelé. En 1989, Voyager 2 a observé dans l’hémisphère sud une tempête ovale appelée la Grande Tache sombre, assez grande pour contenir la Terre. Cette tempête a ensuite disparu et d’autres sont apparues dans différentes régions de la planète.

Orbite et rotation

Neptune se trouve en moyenne à environ 4,5 milliards de kilomètres du Soleil, soit 30 unités astronomiques ; la lumière solaire met environ quatre heures à l’atteindre. Sa période orbitale sidérale, telle que tabulée par JPL, est de 164,79132 ans. La NASA la résume à environ 165 années terrestres, soit près de 60 190 jours ; en 2011, Neptune a achevé sa première orbite de 165 ans depuis sa découverte en 1846.

La rotation sidérale indiquée par JPL est de 0,67125 jour. La NASA décrit la durée d’un jour neptunien comme étant d’environ 16 heures. L’obliquité, entre l’équateur et le plan orbital, est d’environ 28 degrés, ce qui fait que la planète connaît des saisons ; en raison de la longueur de son année, chacune dure plus de 40 ans.

Pendant des périodes de 20 ans tous les 248 ans terrestres, l’orbite très excentrique de Pluton l’amène à l’intérieur de celle de Neptune. La dernière période de ce type signalée par la NASA s’est déroulée entre 1979 et 1999. La relation orbitale répétitive — Neptune effectue trois révolutions autour du Soleil pour deux de Pluton — empêche les deux corps de s’approcher suffisamment pour entrer en collision.

Anneaux, lunes et exploration

Neptune possède au moins cinq anneaux principaux, nommés Galle, Leverrier, Lassell, Arago et Adams, ainsi que quatre arcs remarquables dans l’anneau extérieur Adams : Liberté, Egalité, Fraternité et Courage. Les arcs sont des accumulations de poussière qui, selon les lois du mouvement, auraient tendance à se disperser ; on pense que la gravité de Galatée les stabilise. Galatée est une lune située juste à l’intérieur de l’anneau. Les anneaux sont considérés comme relativement jeunes et de courte durée.

La NASA indique que 16 lunes sont connues. Triton, la plus grande, orbite dans le sens opposé à la rotation de Neptune, ce qui suggère qu’il pourrait s’agir d’un objet indépendant capturé par la planète. Voyager 2 a détecté sur Triton des geysers expulsant de la matière glacée à plus de huit kilomètres de hauteur et a découvert sa mince atmosphère. La sonde a obtenu des images de Neptune lors de son survol de 1989. L’environnement de Neptune — ses températures, ses pressions et ses matériaux — est probablement trop extrême et volatile pour que des organismes tels que nous les connaissons puissent s’y adapter.