Gravitant à environ 4,5 milliards de kilomètres du Soleil sur une orbite quasi circulaire, Neptune met cent soixante-cinq ans pour accomplir une révolution. Son plan équatorial est incliné de près de 30 degrés par rapport au plan de son orbite. Bien que trois fois plus petit que Jupiter, Neptune est une planète géante qui est composée à 99 p. 100 d'hydrogène et d'hélium. Avec un diamètre de 49 520 kilomètres, Neptune est à peine plus petit qu'Uranus. Cependant, sa masse est légèrement supérieure, de l'ordre de 17,2 fois celle de la Terre (contre 14,5 fois pour Uranus), ce qui lui confère la masse volumique moyenne la plus élevée des planètes géantes (1,76 g/cm3). Comme Neptune est notablement moins massif que Jupiter ou Saturne, donc moins « comprimé » par la gravité, il contient une plus grande proportion d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium. Les tableaux de l'article PLANÈTES présentent les propriétés physiques et les caractéristiques orbitales de Neptune ainsi que des informations sur ses satellites.
La découverte de Neptune eut un très grand retentissement au xixe siècle. Elle fait date dans l'histoire des sciences car elle marque le triomphe de la mécanique céleste : le calcul permettait de découvrir un corps céleste situé à plus de 4 milliards de kilomètres de la Terre ! Dès la fin du xviiie siècle, les astronomes eurent de la peine à accorder les observations d'Uranus avec ses positions calculées. Alexis Bouvard, astronome à l'Observatoire de Paris, fut un des premiers à remarquer les « irrégularités » du mouvement d'Uranus. Grâce en particulier à François Arago, l'idée qu'un corps inconnu perturbait son orbite se fit alors jour, et, indépendamment, l'Anglais John Couch Adams en 1843 et Urbain Jean Joseph Le Verrier en 1846 calculèrent la position et la masse de ce corps avec une précision suffisante pour permettre sa découverte dans la constellation du Verseau. La prédiction d'Adams fut peu exploitée : l'université de Cambridge ne possédait pas […]
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