Netuno é o oitavo e o mais distante planeta conhecido que orbita o Sol, completando uma órbita a cada 164,8 anos a uma distância de 30,1 unidades astronômicas – aproximadamente 4,5 bilhões de quilômetros de distância. É também o único planeta do sistema solar que ninguém realmente encontrou primeiro. Os astrônomos calcularam onde ele deveria estar, apontaram um telescópio para lá e encontraram-no esperando.
Essa história de descoberta de trás para frente é apenas o começo. Netuno esconde chuva de diamantes sob pressão esmagadora, produz os ventos mais rápidos já medidos em um planeta e abriga uma lua que o orbita de trás para frente e está lentamente condenada a ser despedaçada. Nada disso é visível da Terra sem um telescópio – Netuno é muito fraco para ser visto a olho nu – o que torna o fato de sabermos algo sobre isso um pequeno milagre da física e paciência.
Um planeta encontrado pela matemática, não pela observação
Mudanças inesperadas na órbita de Urano levaram o astrônomo Alexis Bouvard a postular que o caminho de Urano foi perturbado pela gravidade de um planeta desconhecido mais adiante. Após a morte de Bouvard, a posição desse planeta hipotético foi calculada independentemente por dois matemáticos, John Couch Adams e Urbain Le Verrier, usando apenas a oscilação de Urano e as equações de Newton.
Netuno é o único planeta do sistema solar que não foi inicialmente observado por observação empírica direta. Foi visto pela primeira vez através de um telescópio em 23 de setembro de 1846, quando o astrônomo Johann Gottfried Galle apontou seu instrumento para o céu de Berlim e encontrou o planeta dentro de um grau da posição que Le Verrier havia previsto no papel. Em outras palavras, Netuno foi descoberto pela aritmética antes de ser descoberto pela visão.
Há uma nota ainda mais estranha. Algumas das observações mais antigas conhecidas feitas com telescópio – os próprios desenhos de Galileu de 28 de dezembro de 1612 e 27 de janeiro de 1613 – contêm pontos plotados que correspondem ao que agora sabemos serem as posições de Netuno nessas datas exatas. Galileu havia quase certamente visto Netuno mais de dois séculos antes de alguém o reconhecer como um planeta, e simplesmente o registrou como uma estrela de fundo.
Nomeado pela cor, não pelo deus
Depois que Netuno foi confirmado, precisava de um nome, e o processo foi menos óbvio do que o padrão do deus romano sugere. A primeira sugestão veio de seu descobridor, Galle, que propôs chamá-lo de Janus. Foi outro astrônomo, Struve, que argumentou pelo nome Netuno, em 29 de dezembro de 1846 – não principalmente por razões mitológicas, mas pela cor do planeta conforme visto através de um telescópio.
Um pequeno gigante com músculo real
Apesar de estar em quarto lugar em diâmetro entre os planetas, Netuno bate bem acima de seu peso. Sua massa é 17,15 vezes a da Terra, mas apenas 1/19 da de Júpiter – colocando-a firmemente entre os mundos rochosos e os gigantes reais. É o terceiro planeta mais massivo do sistema solar e, entre os quatro gigantes de gás, o mais denso de todos.
Essa densidade se mostra também em sua gravidade. No nível de pressão de 1 bar, a gravidade de Netuno mede 11,27 m/s², que é 1,15 vezes a gravidade superficial da Terra – e entre todos os planetas, é superada apenas por Júpiter. Se estivesse em pé no topo das nuvens de Netuno (se você de alguma forma pudesse), pesaria mais do que na Terra, apesar de o planeta ser feito quase inteiramente de fluido e gás.
Os ventos mais rápidos em qualquer lugar
O clima de Netuno é onde os números ficam genuinamente extremos. Ao redor das bordas de seus sistemas de tempestade, os ventos foram medidos em até 2.100 quilômetros por hora (1.300 mph) – os ventos mais rápidos já registrados em qualquer lugar do sistema solar. E Netuno raramente fica calmo: o planeta parece passar um pouco mais da metade do tempo recebendo uma tempestade conhecida como uma Grande Mancha Escura.
A primeira Grande Mancha Escura foi descoberta em 1989, quando a espaçonave Voyager 2 da NASA fotografou um sistema de tempestade anticiclonal abrangendo 13.000 km × 6.600 km – aproximadamente o tamanho da Terra, incorporado nas nuvens de outro mundo. Mas quando a mesma mancha de céu foi fotografada novamente em novembro de 1994 pelo Telescópio Espacial Hubble, a tempestade havia desaparecido completamente. Essa é a diferença-chave da famosa Grande Mancha Vermelha de Júpiter, que duraram centenas de anos: as manchas escuras de Netuno se formam e se dissipam em apenas alguns anos, depois são substituídas por novas em outro lugar do planeta.
Chuva de diamantes e um mistério forno
Netuno recebe apenas uma fração da luz solar que os planetas mais próximos recebem, e ainda assim algo em seu interior continua gerando calor sério. Urano, seu quase-gêmeo gigante de gelo, irradia apenas 1,1 vezes a energia que recebe do Sol. Netuno irradia aproximadamente 2,61 vezes mais – um superávit muito maior, mesmo que Netuno esteja mais de 50% mais distante do Sol que Urano e receba apenas aproximadamente 40% da luz solar que Urano recebe. Ninguém sabe completamente de onde vem esse calor interno extra, mas é forte o suficiente para impulsionar os ventos planetários mais rápidos em qualquer lugar do sistema solar.
Profundamente nesse forno, a pressão faz algo quase incrível. Em uma profundidade de cerca de 7.000 km, as condições podem ser extremas o suficiente para que moléculas de metano se quebrem e se reagrupem como cristais de diamante, que então caem através do interior do planeta como granizo. É um dos poucos lugares do sistema solar onde um evento climático normal poderia envolver gemas reais caindo do céu – apenas não em qualquer lugar onde um ser humano pudesse estar para vê-lo.
Anéis nomeados após uma revolução
Netuno tem seu próprio sistema de anéis, embora muito mais fraco que Saturno, e não foi confirmado por imagem até que a espaçonave Voyager 2 o fotografou em 1989. Os anéis têm um conjunto de nomes inusitadamente pessoal. O mais interno é o anel de Galle, em homenagem a Johann Gottfried Galle, o astrônomo que primeiro viu Netuno através de um telescópio. O próximo anel para fora é o anel de Le Verrier, em homenagem a Urbain Le Verrier, que calculou onde Netuno deveria estar. Mais para fora está o anel de Lassell, nomeado por William Lassell, o astrônomo inglês que descobriu a maior lua de Netuno.
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Até mesmo os segmentos mais brilhantes aglomerados dos anéis de Netuno – seus arcos de anel – receberam um tema de nomenclatura distinto. Procedendo no sentido anti-horário, são chamados de Fraternité, Égalité 1 e 2, Liberté e Courage. Os quatro primeiros nomes vêm de "liberdade, igualdade, fraternidade", o lema da Revolução e República Francesas, descobertos e nomeados por equipes de observação lideradas por franceses trabalhando da Terra.
Titã, a lua que não deveria estar lá
A maior lua de Netuno, Tritão, foi descoberta pelo astrônomo britânico William Lassell em 10 de outubro de 1846 – apenas 17 dias após a descoberta do próprio Netuno. Essa velocidade não é coincidência: Tritão é brilhante e próximo o suficiente para que um observador atento perseguindo o novo planeta fosse obrigado a notá-lo rapidamente.
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O que torna Tritão estranho é sua órbita. Tritão orbita Netuno em uma órbita retrógrada, girando na direção oposta à própria rotação do planeta – a única grande lua do sistema solar que faz isso. Esse movimento para trás é uma forte pista de que Tritão não nasceu ao lado de Netuno, mas foi capturado depois pela gravidade do planeta. É também uma sentença de morte em câmera lenta: como a órbita de Tritão funciona contra a rotação de Netuno em vez de com ela, a lua está lentamente espiralizando para dentro, e será eventualmente despedaçada, em aproximadamente 28 bilhões de anos, quando atingir o limite de Roche.
Tritão também é geologicamente vivo de formas que poucas luas de gelo são. Um de seus maiores recursos é Leviathan Patera, uma estrutura tipo caldeira com aproximadamente 100 km de diâmetro, cercada por uma vasta planície de lava congelada chamada Cipango Planum que cobre pelo menos 490.000 km². Além disso, a sonda Voyager 2 pegou a lua em ação: em 1989 observou erupções tipo gêiser de gás nitrogênio e poeira explodindo de sob a superfície de Tritão em plumas de até 8 km de altura – ventilação ativa em uma lua tão fria que hospeda gelo de nitrogênio.
Uma espaçonave, uma tentativa
Quase tudo o que sabemos de perto sobre as tempestades de Netuno, anéis e geysers de Tritão vem de uma única passagem. Voyager 2, lançada pela NASA em 20 de agosto de 1977, apenas 16 dias antes de seu gêmeo Voyager 1, permanece sendo a única espaçonave que já visitou um dos gigantes de gelo do sistema solar. Nenhuma outra missão retornou desde então.
Essa passagem também é responsável por um mito de cores que se manteve por décadas. A atmosfera de Netuno é na verdade apenas levemente azul no espectro óptico – apenas ligeiramente mais saturada que o azul pálido da atmosfera de Urano. Mas quando Voyager 2 passou por Netuno em 25 de agosto de 1989, suas renderizações de imagem exageraram muito o contraste de cores para revelar melhor nuvens, faixas e ventos. O resultado fez Netuno parecer azul profundo ao lado do Urano quase branco, e esse contraste dramático é por que a maioria das pessoas ainda imagina Netuno como um mundo azul-celeste vívido, mesmo que sua cor real seja muito mais próxima à de seu vizinho gelado.