Neptunus

N'étant pas visible à l'œil nu, Neptune est le premier objet céleste et la seule des huit planètes du Système solaire à avoir été découverte par déduction plutôt que par observation empirique. En effet, l'astronome français Alexis Bouvard avait noté des perturbations gravitationnelles 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 indépendamment la position prévue de cette hypothétique planète. Grâce aux calculs de ce dernier, elle fut finalement observée pour la première fois le 23 septembre 1846 par l'astronome prussien Johann Gottfried Galle, à un degré de la position prédite. Bien que Galle ait utilisé les calculs de Le Verrier pour découvrir la planète, la paternité de la découverte entre Adams et Le Verrier fut longtemps disputée. Sa plus grande lune, Triton, est découverte 17 jours plus tard par William Lassell. Depuis 2013, on connaît 14 satellites naturels de Neptune. La planète possède également un système d'anneaux faible et fragmenté et une magnétosphère.

La distance de la planète à la Terre lui donnant une très faible taille apparente, son étude est difficile avec des télescopes situés sur la Terre. Neptune est visitée une seule fois lors de la mission Voyager 2, qui en réalise un survol le 25 août 1989. L'avènement du télescope spatial Hubble et des grands télescopes au sol à optique adaptative a ensuite permis des observations détaillées supplémentaires.

Comme celles de Jupiter et Saturne, l'atmosphère de Neptune est composée principalement d'hydrogène et d'hélium ainsi que de traces d'hydrocarbures et peut-être d'azote, bien qu'elle contienne une proportion plus élevée de « glaces » au sens astrophysique, c'est-à-dire de substances volatiles telles que l'eau, l'ammoniac et le méthane. Cependant, comme Uranus, son intérieur est principalement composé de glaces et de roches, d'où leur nom de « géantes de glaces ». Par ailleurs, le méthane est partiellement responsable de la teinte bleue de l'atmosphère de Neptune, bien que l'origine exacte de ce bleu azur reste encore inexpliquée. De plus, contrairement à l'atmosphère brumeuse et relativement sans relief d'Uranus, l'atmosphère de Neptune présente des conditions météorologiques actives et visibles. Par exemple, au moment du survol de Voyager 2 en 1989, l'hémisphère sud de la planète présentait une Grande Tache sombre comparable à la Grande Tache rouge sur Jupiter. Ces conditions météorologiques sont entraînées par les vents les plus forts connus dans le Système solaire, atteignant des vitesses de 2 100 km/h. En raison de sa grande distance au Soleil, son atmosphère extérieure est l'un des endroits les plus froids du Système solaire, les températures au sommet des nuages approchant 55 K (−218,15 °C).

La planète porte le nom de Neptune, dieu des mers dans la mythologie romaine, et a pour symbole astronomique ♆, une version stylisée du trident du dieu.

Tableau complet des caractéristiques de Neptune

Neptune
Neptune vue par la sonde Voyager 2 en 1989.
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe	4 498 400 000 km (30,069 9 au)
Aphélie	4 537 000 000 km (30,328 au)
Périhélie	4 459 800 000 km (29,811 6 au)
Circonférence orbitale	28 263 700 000 km (188,931 au)
Excentricité	0,00859
Période de révolution	60 216,8 d (≈ 164.86 a)
Période synodique	367,429 d
Vitesse orbitale moyenne	5,432 48 km/s
Vitesse orbitale maximale	5,479 5 km/s
Vitesse orbitale minimale	5,386 1 km/s
Inclinaison sur l’écliptique	1,77°
Nœud ascendant	131,784°
Argument du périhélie	273,2°
Satellites connus	14, 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	7,640 8×109 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)	0,671 25 d (16 h 6,6 min)
Vitesse de rotation (à l’équateur)	9 660 km/h
Inclinaison de l’axe	28,32°
Ascension droite du pôle nord	299,36°
Déclinaison du pôle nord	43,46°
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 d'échelle	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	Urbain Le Verrier (calcul), Johann Gottfried Galle (obs.) sur les indications d'Urbain Le Verrier. Voir Découverte de Neptune.
Découverte le	31 août 1846 (calcul) 23 septembre 1846 (obs.)

Atmosphère

L'atmosphère de Neptune, épaisse de plus de 8 000 km, est composée en volume d'environ 80 % d'hydrogène et de 19 % d'hélium avec de l'ordre de 1,5 % de méthane CH₄— le fait que la somme fasse plus de 100 % est dû aux incertitudes sur ces proportions. Des traces d'ammoniac (NH₃), d'éthane (C₂H₆) et d'acétylène (C₂H₂) ont également été détectées. Son atmosphère forme environ 5 % à 10 % de sa masse et représente 10 % à 20 % de son rayon.

La couleur bleue de Neptune provient principalement du méthane qui absorbe la lumière dans les longueurs d'onde du rouge. En effet, des bandes d'absorption importantes de méthane existent à des longueurs d'onde du spectre électromagnétique supérieures à 600 nm. Cependant, la couleur azur de l'atmosphère de Neptune ne peut être expliquée par le seul méthane — qui donnerait une couleur plus proche de l'aigue-marine d'Uranus — et d'autres espèces chimiques, pour l'heure non identifiées, sont certainement à l'origine de cette teinte particulière^,. En effet, la teneur en méthane atmosphérique de Neptune étant similaire à celle d'Uranus, elles auraient sinon la même couleur.

L'atmosphère de Neptune est divisée en deux régions principales : la basse troposphère, où la température diminue avec l'altitude, et la stratosphère, où la température augmente avec l'altitude. La frontière entre les deux, la tropopause, se situe à une pression de 0,1 bar (10 kPa). La stratosphère cède ensuite la place à la thermosphère vers les pressions proches de 10^-5 à 10⁻⁴ bar (1 à 10 Pa) puis passe progressivement à l'exosphère.

Les modèles suggèrent que la troposphère de Neptune est entourée de nuages de compositions variables selon l'altitude. Les nuages de niveau supérieur se trouvent à des pressions inférieures à un bar, où la température permet au méthane de se condenser. Pour des pressions comprises entre un et cinq bars (100 et 500 kPa), ce sont des nuages d'ammoniac et de sulfure d'hydrogène qui se formeraient. Au-dessus d'une pression de cinq bars, les nuages peuvent être constitués d'ammoniac, de sulfure d'ammonium, d'hydrogène sulfuré et d'eau. Plus profondément, vers 50 bars et là où la température atteint 0 °C, il serait possible de trouver des nuages de glace d'eau.

Des nuages de haute altitude sur Neptune ont été observés, projetant des ombres sur le pont nuageux opaque en dessous. Il existe également des bandes nuageuses de haute altitude qui entourent la planète à une latitude constante. Ces bandes circonférentielles ont des largeurs de 50 et 150 km et se situent environ 50 et 110 km au-dessus du pont nuageux. Ces altitudes correspondent à la troposphère, là où les phénomènes climatiques se produisent.

Les images de Neptune suggèrent que sa stratosphère inférieure est trouble en raison de la condensation de produits de la photolyse ultraviolette du méthane, comme l'éthane et l'éthyne^,. La stratosphère abrite également des traces de monoxyde de carbone et de cyanure d'hydrogène. La stratosphère de Neptune est plus chaude que celle d'Uranus en raison de sa concentration élevée en hydrocarbures.

Pour des raisons qui restent obscures, la thermosphère est à une température anormalement élevée d'environ 750 K (476,85 °C), la planète étant trop loin du Soleil pour que cette chaleur soit générée par rayonnement ultraviolet^,. Le mécanisme de chauffage pourrait être l'interaction atmosphérique avec les ions dans le champ magnétique de la planète. Cela pourrait également être le résultat d'ondes de gravité qui se dissipent dans l'atmosphère. La thermosphère contient des traces de dioxyde de carbone et d'eau, qui peuvent avoir été déposées à partir de sources externes telles que les météorites et la poussière^,. Une ionosphère constituée de plusieurs couches a également été découverte entre 1 000 et 4 000 km au-dessus du niveau 1 bar.

La température mesurée dans les couches les plus supérieures de l'atmosphère est de l'ordre de 55 K (−218 °C), moyenne la plus basse mesurée sur une planète du Système solaire, après Uranus^,.

Climat

Le climat sur Neptune est caractérisé par d'importants systèmes de tempêtes, avec des vents dépassant les 2 000 km/h (environ 550 m/s), soit presque un flux supersonique dans l'atmosphère de la planète — où la vitesse du son est deux fois plus grande que sur Terre. Ces vents sont par ailleurs les plus rapides du Système solaire. En suivant le mouvement des nuages persistants, il a été observé que la vitesse du vent varie de 20 m/s lorsqu'ils vont vers l'est à 325 m/s lorsqu'ils vont vers l'ouest. Au sommet des nuages, les vents dominants varient en vitesse de 400 m/s le long de l'équateur jusqu'à 250 m/s aux pôles. La plupart des vents sur Neptune se déplacent dans une direction opposée à la rotation de la planète. Le schéma général des vents montre également une rotation prograde aux latitudes élevées par rapport à une rotation rétrograde aux latitudes faibles. Cette différence de direction d'écoulement serait une sorte d'effet de peau et non le résultat de processus atmosphériques plus profonds.

Neptune diffère grandement d'Uranus par son niveau typique d'activité météorologique. En effet, il n'a été observé aucun phénomène comparable sur Uranus d'après les observations de Voyager 2 en 1986.

L'abondance de méthane, d'éthane et d'acétylène à l'équateur de Neptune est 10 à 100 fois supérieure à celle des pôles. Ceci est interprété comme une preuve de phénomènes similaires à une remontée d'eau à l'équateur provoquée par les vents puis d'une plongée d'eau près des pôles. En effet, la photochimie ne peut sinon pas expliquer la distribution sans circulation méridienne.

En 2007, il est découvert que la troposphère supérieure au pôle sud de Neptune est environ 10 degrés plus chaude que le reste de son atmosphère, qui a pour température moyenne environ 73 K (−200,15 °C). Le différentiel de température est suffisant pour permettre au méthane, qui est figé ailleurs dans la troposphère, de s'échapper dans la stratosphère près du pôle. Ce point chaud relatif est dû à l'inclinaison axiale de Neptune, celle-ci exposant le pôle sud au Soleil pendant le dernier quart de l'année de Neptune, soit environ 40 années terrestres. Au fur et à mesure que Neptune se déplace lentement vers le côté opposé du Soleil, le pôle sud devient assombri et le pôle nord illuminé, ce qui provoque le déplacement de ce point chaud vers le pôle nord.

En raison des changements saisonniers, la planète entrant dans son printemps dans son hémisphère sud, les bandes nuageuses de l'hémisphère sud de Neptune augmentent en taille et en albédo. Cette tendance est observée pour la première fois en 1980, et devrait durer jusque dans les années 2020, du fait des saisons qui durent quarante ans sur Neptune en raison de sa longue période de révolution.

Tempêtes

Lors du passage de Voyager 2 en 1989, la marque la plus distinctive de la planète était la « Grande Tache sombre », qui présentait à peu près la moitié de la taille de la « Grande Tache rouge » de Jupiter. Cette tache était un gigantesque anticyclone couvrant 13 000 × 6 600 km qui pouvait se déplacer à plus de 1 000 km/h^,.

La Grande Tache sombre générait de gros nuages blancs, juste en dessous de la tropopause. Contrairement aux nuages de l'atmosphère terrestre, qui sont composés de cristaux de glace d’eau, ceux de Neptune sont constitués de cristaux de méthane. Aussi, tandis que les cirrus sur Terre se forment et se dispersent ensuite en quelques heures, ceux de la Grande Tache étaient encore présents après 36 heures (soit deux rotations de la planète).

En novembre 1994, le télescope spatial Hubble détecte qu’elle a complètement disparu, indiquant aux astronomes qu'elle avait été recouverte ou qu'elle s'était dissipée^,. La persistance des nuages l'accompagnant prouve que certaines taches anciennes peuvent subsister sous la forme de cyclones. Toutefois, une tache presque identique était alors apparue dans l’hémisphère nord de Neptune. Cette nouvelle tache, appelée la Grande tache sombre du Nord (NGDS), est restée visible pendant plusieurs années. En 2018, une nouvelle tache similaire a été détectée par Hubble^,.

Le Scooter est un groupe de nuages blancs plus au sud de la Grande Tache sombre. Ce surnom est apparu pour la première fois au cours des mois qui ont précédé le survol de Voyager 2 en 1989 car il avait alors été observé qu'il se déplaçait à des vitesses plus rapides que la Grande Tache sombre^,. La Petite Tache sombre est un cyclone encore plus au sud, la deuxième tempête la plus intense observée lors du survol de 1989. Sur les premières images, elle est complètement sombre mais à mesure que Voyager 2 s'approchait de la planète, un noyau lumineux s'est développé et peut être vu dans la plupart des images à haute résolution. Ces deux taches avaient également disparu lors de l'observation de 1994 par Hubble^,.

Ces taches sombres se produisent dans la troposphère à des altitudes plus basses que les nuages plus brillants, de sorte qu'elles apparaissent comme des trous dans les ponts de nuages supérieurs. Comme ce sont des caractéristiques stables qui peuvent persister pendant plusieurs mois, il est supposé qu'elles ont des structures de tourbillon. Les nuages de méthane plus brillants et persistants qui se forment près de la tropopause sont souvent associés à des taches sombres. Les taches sombres peuvent se dissiper lorsqu'elles migrent trop près de l'équateur ou éventuellement par un autre mécanisme inconnu.

Cortège de Neptune

Lunes

Neptune possède 14 satellites naturels connus^,.

Le plus massif est Triton, découvert par William Lassell 17 jours seulement après la découverte de Neptune, le 10 octobre 1846^,. Il est le 8^e par distance croissante à cette dernière et comprend plus de 99,5% de la masse en orbite autour de la planète^,, ce qui fait de lui le seul suffisamment massif pour subir une compression gravitationnelle suffisante pour être sphéroïdale. Par ailleurs, il possède un diamètre d'un peu plus de 2 700 km, c'est donc le 7^e satellite naturel du Système solaire par taille décroissante — et un astre plus gros que Pluton^,.

C'est également le seul gros satellite connu du Système solaire à avoir une orbite rétrograde— c'est-à-dire inverse au sens de rotation de sa planète — indiquant qu'il s'agit en réalité d'une ancienne planète naine issue de la ceinture de Kuiper capturée par Neptune^,. Triton orbite autour de Neptune en 5 jours et 21 heures sur une trajectoire quasiment circulaire ayant un demi grand axe de 354 759 km. Il est suffisamment proche de Neptune pour être verrouillée dans une rotation synchrone et tourne lentement en spirale vers l'intérieur à cause de l'accélération par effet de marée. Elle finira par se disloquer dans environ 3,6 milliards d'années quand elle aura atteint la limite de Roche.

L'inclinaison de son axe est de 156,865° sur le plan de Laplace du système, et jusqu'à 129,6° (-50,4°) sur le plan orbital de sa planète. Ceci lui confère des saisons très marquées tout au long de l'année neptunienne, longue de 164,79 années terrestres ; l'hémisphère sud a ainsi passé son solstice d'été en 2000. En 1989, Triton est l'objet le plus froid jamais mesuré dans le Système solaire, avec des températures estimées à 38 K (−235,15 °C)^,.

Néréide, le deuxième satellite de Neptune à être découvert ne l'est qu'en 1949, soit plus d'un siècle après Triton^,. Très irrégulière, elle est la troisième lune plus massive du système neptunien et possède l'une des orbites les plus excentriques de tous les satellites du Système solaire — seulement dépassée par Bestla, un satellite de Saturne. Aussi, son excentricité orbitale de 0,751 lui donne une apoapside sept fois plus grande que sa périapside (distance minimale à Neptune)^,.

Avant l'arrivée de la sonde Voyager 2 dans le système de la planète, une unique autre lune est découverte : Larissa, en 1981, grâce à une occultation d'étoile^, ; cette troisième lune n'est cependant observée à nouveau que lors du survol de Neptune par la sonde spatiale.

Ensuite, l'analyse des photographies transmises par Voyager 2 en 1989 permet de découvrir cinq nouveaux satellites : Naïade, Thalassa, Despina, Galatée et Protée^,. Les quatre premiers, les plus internes, orbitent suffisamment près pour être situées dans les anneaux de Neptune. Protée, quant à elle, est une lune de forme irrégulière et remarquable car elle est de la taille maximale qu'un objet de sa densité peut atteindre sans être transformée en une forme sphérique par sa propre gravité. Bien que deuxième lune neptunienne la plus massive, elle ne représente que 0,25 % de la masse de Triton.

Cinq nouvelles lunes irrégulières sont découvertes entre 2002 et 2003^, puis baptisées Psamathée, Halimède, Sao, Laomédie et Néso en février 2007. En 2013, la dernière lune découverte est la plus petite connue à ce jour, Hippocampe, est obtenue en combinant plusieurs images d'Hubble^,. Parce que Neptune est le dieu romain de la mer, les lunes de Neptune sont nommées d'après des dieux marins inférieurs.

Anneaux planétaires

Neptune possède un système d'anneaux planétaires, bien que beaucoup moins substantiel que celui de Saturne^,. Les anneaux sont sombres et leur composition et leur origine sont incertaines : ils peuvent être constitués de particules de glace recouvertes de silicates, de poussières ou d'un matériau à base de carbone, ce qui leur donne très probablement une teinte rougeâtre.

William Lassell mentionne en premier l'existence des anneaux en 1846, cependant cela aurait pu être une aberration de la lumière. La première détection fiable d'un anneau est faite en 1968 mais passe inaperçue jusqu'en 1977, après la découverte des anneaux d'Uranus qui pousse les scientifiques à en chercher autour de Neptune. À partir de là, des preuves de la présence d'anneaux sont rapportées^,. Lors d'une occultation stellaire en 1984, les anneaux obscurcissent une étoile lors de l'immersion mais pas lors de l'émersion, ce qui laisse alors à penser qu'ils pourraient posséder des lacunes^,,.

Ce sont les images de Voyager 2 en 1989 qui permettent d'en révéler l'existence, qu'ils sont bien « entiers » et qu'il en existe plusieurs. L'un d'entre eux, l'anneau Adams, possède des « arcs » — c'est-à-dire des parties plus brillantes que le reste de l'anneau — qui sont nommés dans le sens antihoraire Liberté, Égalité (1 et 2 car il s'agit un arc double), Fraternité et Courage au moment de leur première observation lors de l'occultation stellaire ; les trois premiers noms ayant été nommés d'après la devise française par André Brahic.

Les trois principaux anneaux sont Galle, à 41 900 km du centre de Neptune, Le Verrier, à 53 200 km, et Adams, à 62 932 km. Une faible extension vers l'extérieur de l'anneau Le Verrier est nommée Lassell. Cette dernière est délimité à son bord extérieur par l'anneau Arago à 57 600 km. Le Verrier, Arago et Adams sont étroits avec des largeurs d'environ 100 km maximum tandis que Galle et Lassell, en revanche sont très larges — entre 2 000 et 5 000 km. Quatre petites lunes ont des orbites à l'intérieur du système d'anneaux : Naïade et Thalassa ont leurs orbites dans l'intervalle entre les anneaux de Galle et Le Verrier. Despina est juste à l'intérieur de l'anneau Le Verrier et Galatée est vers l'intérieur de l'anneau Adams. Par ailleurs, si l'existence des arcs était auparavant difficile à expliquer car les lois du mouvement prédisent que les arcs s'étaleraient en un anneau uniforme sur de courtes échelles de temps, les astronomes estiment maintenant que les arcs sont enfermés dans leur forme actuelle par les effets gravitationnels de Galatée^,,.

Les anneaux de Neptune contiennent une grande quantité de poussières dont la taille est de l'ordre du micromètre : la fraction de poussière selon la tranche considérée varie de 20 % à 70 %. À cet égard, ils sont semblables aux anneaux de Jupiter, dont la part de poussière est de 50 % à 100 %, et sont très différents des anneaux de Saturne et Uranus, qui contiennent peu de poussière (moins de 0,1 %) et sont par conséquent moins brillants. Considérés dans leur ensemble, les anneaux de Neptune ressemblent à ceux de Jupiter, les deux systèmes se composent d'annelets de poussières ténus et étroits, et de larges anneaux de poussières encore plus ténus^,.

Les anneaux de Neptune, comme ceux d'Uranus, sont considérés comme relativement jeunes ; leur âge est sans doute nettement inférieur à celui du Système solaire. D'autre part, comme pour Uranus, les anneaux de Neptune se sont probablement formés à la suite de la fragmentation d'anciennes lunes intérieures lors de collisions. En effet, il résulte de ces collisions la formation de ceintures de petites lunes, qui sont autant de sources de poussière pour les anneaux. Des observations terrestres annoncées en 2005 semblent montrer que les anneaux de Neptune sont instables et les images prises à l'observatoire WM Keck en 2002 et 2003 montrent une dégradation considérable des anneaux par rapport aux images de Voyager 2 ; en particulier, il semble que l'arc Liberté était en voie de disparition. En 2009, les arcs Liberté et Courage avaient disparu.

Exploration

Survol par Voyager 2

Voyager 2 est la première et unique sonde spatiale à avoir visité Neptune et source de la majorité des connaissances actuelles sur la planète^,. La trajectoire à travers le système neptunien est mise au point une fois le survol d’Uranus et de ses lunes accompli. Comme il doit s’agir du dernier passage de Voyager 2 près d’une planète, il n’existe pas de contraintes sur la manière de sortir du système planétaire et plusieurs choix sont possibles : l’équipe scientifique opte donc pour un passage à faible distance du pôle nord de Neptune ce qui permettra d’utiliser l’assistance gravitationnelle de la planète pour faire plonger la sonde sous l’écliptique pour un survol rapproché de Triton, la principale lune de Neptune, quelles que soient les conséquences de la trajectoire, de façon similaire à ce qui avait été fait pour Voyager 1 avec Saturne et sa lune Titan^,.

L’éloignement de Neptune diminue le débit théorique permis par la liaison radio. Aussi, plusieurs mesures sont prises dans les années qui précèdent le survol pour renforcer le réseau d’antennes à Terre, notamment l’accroissement de la taille des antennes de réception existantes, la mise en service d’une nouvelle antenne à Usuda au Japon, et le recours au Very Large Array au Nouveau-Mexique.

Les premières observations sont effectuées à partir de mars 1989, soit 90 jours avant le passage au plus près de Neptune et près de trois ans après le survol d’Uranus. Elles permettent de découvrir les anneaux de Neptune, dont l’existence n’avait jusque-là jamais été prouvée : ils sont composés de particules très fines qui ne permettent pas leur observation depuis la Terre. Un champ magnétique est détecté et mesuré, celui étant décalé du centre géologique et incliné comme celui d’Uranus, mais cependant d'intensité bien plus faible. Au cours de la traversée du système neptunien, cinq nouvelles — ou 6 en comptant Larissa — lunes sont découvertes^,,. Compte tenu de l’éloignement de Voyager 2, il est difficile d’envoyer à temps de nouvelles instructions pour l’observation de ces nouveaux corps célestes. Seule Protée (400 km de diamètre) est découverte suffisamment tôt pour programmer des observations détaillées. En effet, les signaux de la sonde nécessitaient 246 minutes pour atteindre la Terre et, par conséquent, la mission de Voyager 2 reposait sur des commandes préchargées.

Le survol de Neptune a lieu le 25 août 1989 : Voyager 2 passe à 4 950 km du pôle nord de la planète^,. L’atmosphère de Neptune est analysée. Malgré le peu d’énergie solaire reçu du fait de son éloignement (3 % de ce que reçoit Jupiter), une dynamique atmosphérique est observée avec des manifestations comme la « Grande Tache sombre » et des nuages. Des vents se déplaçant à plus de 2 000 km/h sont mesurés. L’étude du champ magnétique permet de déterminer que la durée d’une rotation est de 16,11 heures. Le survol fournit également la première mesure précise de la masse de Neptune qui s'est avérée inférieure de 0,5 % à celle calculée précédemment. Cette nouvelle valeur a alors permis de réfuter l'hypothèse selon laquelle une planète X non découverte agissait sur les orbites de Neptune et d'Uranus^,. Les images de Voyager 2 sont diffusées en direct lors d'un programme de PBS de nuit, Neptune All Night^,.

Voyager 2 passe à 39 790 km de Triton et peut recueillir des données très précises sur cette lune. La communauté scientifique estimait à l’époque que le diamètre de Triton était compris entre 3 800 et 5 000 km ; la sonde permet de ramener ce chiffre à 2 760 km. Très peu de cratères sont observés, ce qui est expliqué par le volcanisme dont des manifestations sous forme de traces laissées par des geysers sont observées aux pôles. Une atmosphère ténue (pression de 10 à 14 millibars soit 1 % à 1,4 % de celle de la Terre), résultant sans doute de cette activité, est détectée par Voyager 2. La température de la surface de Triton, 38 kelvins, est la plus froide jamais détectée sur un corps céleste du Système solaire^,.

Après Voyager

Après la mission de survol Voyager 2, la prochaine étape de l'exploration scientifique du système neptunien est considérée comme intégrée au Programme Flagship. Une telle mission hypothétique devrait être possible à la fin des années 2020 ou au début des années 2030. Aussi, une proposition en cours pour le programme Discovery, Trident, effectuerait un survol de Neptune et Triton.

Cependant, il y a déjà eu des discussions pour lancer les missions vers Neptune plus tôt. En 2003, un projet de sonde Neptune Orbiter ayant des objectifs similaires à ceux de Cassini est proposé puis, en 2009, la mission Argo qui aurait visité Jupiter, Saturne, Neptune et un objet de la ceinture de Kuiper. Par ailleurs, New Horizons 2 — qui a ensuite été abandonnée — aurait également pu effectuer un survol rapproché du système neptunien.

Dans la culture

Références historiques

L'élément chimique neptunium est découvert par Edwin McMillan et Philip Abelson en 1940. La découverte est faite au Berkeley Radiation Laboratory — maintenant Laboratoire national Lawrence-Berkeley — de l'université de Californie à Berkeley, où l'équipe produit l'isotope 239 du neptunium, d'une demi-vie de 2,4 jours, en bombardant de l'uranium 238 (faisant référence à Uranus) avec des neutrons. C'est l'étape intermédiaire menant à la production du plutonium 239 (faisant référence à Pluton).

Après l'opération Uranus, l'opération Neptune est le nom de code donné au débarquement en Normandie des troupes alliées en juin 1944 lors de la Seconde Guerre mondiale. Il précède la bataille de Normandie.

Musique

Neptune, le mystique est le 7^e et dernier mouvement de l'œuvre pour grand orchestre Les Planètes, composée et écrite par Gustav Holst entre 1914 et 1916.

Jimi Hendrix écrit et enregistre pour la première fois en septembre 1969 Valleys of Neptune, une chanson qui n'a été publiée (officiellement) qu'en mars 2010 dans l'album éponyme Valleys of Neptune, quarante ans après la mort de l'artiste.

Science-fiction

Depuis sa découverte, Neptune est apparue dans de nombreuses œuvres de science-fiction. Elle est notamment la dernière demeure de la race humaine lors de la fin du Système solaire dans le roman d'Olaf Stapledon Les Derniers et les Premiers (1930) ou le décor principal des films Ad Astra de James Gray (2019) et Event Horizon, le vaisseau de l'au-delà de Paul W. S. Anderson (1997).

Elle a également été représentée dans la série d'animation Futurama, l'épisode pilote de Star Trek : Enterprise et l'épisode Dans les bras de Morphée de Doctor Who.

Symbolisme

Le symbole astronomique de Neptune est une version stylisée du trident du dieu Neptune, dont elle tient le nom. À l'époque moderne, il est toujours employé comme symbole astronomique pour la planète, bien que son utilisation soit découragée par l'Union astronomique internationale.

Il existe un symbole alternatif représentant les initiales de Le Verrier, qui a découvert la planète, plus courant dans la littérature ancienne (surtout française).

Source: Wikipedia (mercredi 24 novembre 2021)

Drapeau

Comme il n'existe pas de drapeau officiel pour Neptune, j'ai utilisé un fond noir pour symboliser l'espace, dans le coin supérieur droit le soleil su système solaire, avec en dessous un cercle dont l'intérieur est rouge pour symboliser un type planète (rouge pour une planète, gris foncé pour un corps céleste, bleu pour une étoile). Ensuite, en grand le symbole astronomique de la planète.