ดาวเคราะห์

ดาวเคราะห์

ดาวเคราะห์เป็นวัตถุที่โคจรอยู่รอบดาวฤกษ์ ซึ่งวัตถุนั้นต้องมีคุณสมบัติ 3 อย่างถึงจะถูกจัดประเภทให้เป็น “ดาวเคราะห์” ได้ ไม่ใช่วัตถุในระบบสุริยะประเภทอื่นๆอย่าง “ดาวเคราะห์แคระ” คุณสมบัติ 3 ข้อนี้ ได้แก่

-        มีรูปร่างป็นทรงกลม ด้วยความโน้มถ่วงของวัตถุนั้นเอง

-       มีมวลน้อยพอที่จะไม่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจนกลายเป็นดาวฤกษ์

-        จัดการพื้นที่บริเวณวงโคจรของตัวเองให้ปราศจากวัตถุอื่น เช่น ดาวเคราะห์น้อย

ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราจะแบ่งออกเป็น “ดาวเคราะห์หิน” ที่มีพื้นผิวเป็นหินแข็ง และ “ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์” ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ประกอบด้วยชั้นของแก๊สและแก่นหินขนาดเล็ก

ดาวเคราะห์หินในระบบสุริยะของเรา ได้แก่

-        ดาวพุธ

-        ดาวศุกร์

-        โลก

-        ดาวอังคาร

ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ในระบบสุริยะของเรา ได้แก่

-        ดาวพฤหัสบดี

-        ดาวเสาร์

-        ดาวยูเรนัส

-        ดาวเนปจูน

ส่วนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น (ไม่ใช่ดวงอาทิตย์) จะเรียกว่า “ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ”

ข้อมูลเรื่องน่ารู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

ดาวพุธ

ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด และยังเป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดในระบบสุริยะ

ดาวพุธมีองค์ประกอบหลักเป็นโลหะหนักจำพวกเหล็ก และหินที่อยู่ตามเปลือกดาวกับชั้นแมนเทิล ดาวเคราะห์ดวงนี้ยังเป็นดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นมากเป็นอันดับสองในระบบสุริยะ รองจากโลก

ตัวดาวพุธไม่มีดวงจันทร์ที่โคจรโดยรอบตัวมันเอง พื้นผิวดาวพุธเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตเช่นเดียวกับดวงจันทร์ หลุมอุกกาบาตบนดาวพุธส่วนใหญ่เกิดจากดาวหางและดาวเคราะห์น้อยที่มาพุ่งชนกับดาวพุธ ในช่วงที่ระบบสุริยะก่อตัว ซึ่งพื้นผิวของดาวพุธต่างกับดาวเคราะห์ดวงอื่นตรงที่ไม่มีการสร้างพื้นผิวใหม่โดยผ่านกระบวนการทางภูเขาไฟ พื้นผิวดาวพุธจึงมีแต่หลุมอุกกาบาตอายุมาก

แบบจำลองดาวพุธขณะหมุนรอบตัวเอง
Credit: Almond/NASA

ดาวพุธไม่สามารถมีชั้นบรรยากาศห่อหุ้มโดยรอบได้ เนื่องจากตัวดาวพุธมีขนาดเล็กและมีความโน้มถ่วงน้อย ขณะที่ดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มาก ลมสุริยะ (Solar wind: กระแสอนุภาคที่ประจุไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์) จึงกวาดแก๊สที่ออกมาจากดาวพุธออกสู่อวกาศอย่างรวดเร็ว การที่ดาวพุธไม่มีบรรยากาศที่คอยช่วยปรับอุณหภูมิ ทำให้อุณหภูมิด้านกลางวันกับกลางคืนของดาวพุธแตกต่างกันอย่างมาก โดยพื้นผิวดาวพุธด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์จะมีอุณหภูมิสูงถึง 427 องศาเซลเซียส ขณะที่ด้านกลางคืนจะมีอุณหภูมิลดต่ำลงถึง -173 องศาเซลเซียส

ยานอวกาศที่ไปสำรวจดาวพุธลำแรกคือยานมารีเนอร์ 10 (Mariner 10) ในปี ค.ศ.1974 และแผนที่น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของพื้นผิวดาวพุธทั้งหมด ส่วนยานสำรวจดาวพุธลำที่สอง คือ ยานเมสเซนเจอร์ (MESSENGER) ที่ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ.2004 ยานลำนี้ได้ทำแผนที่ดาวพุธที่มีความละเอียดมากขึ้น ซึ่งภาพทางด้านซ้ายนี้เป็นแผนที่ดาวพุธที่ทำขึ้นโดยภาพถ่ายจากยาน พื้นที่ต่ำจะมีสีม่วง ส่วนพื้นที่สูงจะมีสีแดง  

ดาวศุกร์

ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ลำดับที่ 2 หากนับจากดวงอาทิตย์ ถ้าไม่นับดวงจันทร์แล้ว ดาวศุกร์จะเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้ายามค่ำคืน

ดาวศุกร์เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์หิน 4 ดวงในระบบสุริยะ หมายความว่า ดาวศุกร์จะมีความคล้ายคลึงกับโลกตรงที่มีองค์ประกอบหลักเป็นหินและมีพื้นผิวเป็นของแข็ง แต่บรรยากาศของดาวศุกร์กลับประกอบด้วยชั้นเมฆหนาทึบของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ความดันที่พื้นผิวดาวสูงถึง 92 เท่าของความดันที่พื้นผิวโลก ชั้นเมฆหนาทึบเหล่านี้ก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก (Greenhouse effect) อย่างรุนแรง จนทำให้ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่ร้อนที่สุดในระบบสุริยะ ถึงแม้ว่าดาวพุธจะอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าก็ตาม โดยพื้นผิวของดาวศุกร์ร้อนถึง 462 องศาเซลเซียส ดาวศุกร์ยังมีสภาพที่แปลกประหลาด ตรงที่มีการหมุนรอบตัวเองในทิศทางแตกต่างจากดาวเคราะห์ส่วนใหญ่

ถึงแม้ชั้นเมฆหนาทึบจะคอยบดบังไม่ให้เห็นพื้นผิวดาวศุกร์ที่อยู่ใต้ลงไปได้ แต่ก็สามารถทำแผนที่ดาวศุกร์โดยการใช้เรดาร์ได้ ในแผนที่แสดงภูเขาไฟจำนวนมากและหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บนดาวศุกร์ ซึ่งไม่มีหลุมอุกกาบาตที่มีความกว้างน้อยกว่า 3 กิโลเมตรเลย เนื่องจากดาวตกขนาดเล็กมักถูกเผาไหม้จนหมดไปในชั้นเมฆหนาทึบก่อนที่จะถึงพื้นผิวดาวศุกร์

แบบจำลองดาวศุกร์ขณะหมุนรอบตัวเอง
Credit: Almond/NASA

อดีตสหภาพโซเวียต สหรัฐฯ องค์การอวกาศยุโรป และญี่ปุ่นได้ส่งยานไปสำรวจดาวศุกร์ ตั้งแต่ยานมารีเนอร์ 2 (Mariner 2) ยานลำแรกที่สำรวจดาวศุกร์ในปี ค.ศ.1962 จากนั้นก็มียานไปสำรวจดาวศุกร์มากกว่า 25 ลำ โดยยานลำแรกที่โคจรรอบดาวศุกร์ คือ ยานมาเจลลัน (Magellan) ซึ่งทำภาพและแผนที่พื้นผิวดาวศุกร์ด้วยเรดาร์ 

แผนที่พื้นผิวดาวศุกร์จากเรดาร์
Credit: NASA

โลก

โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 3 หากนับจากดวงอาทิตย์ และยังเป็นสถานที่เดียวที่เราทราบว่ามีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในจักรวาล

บรรยากาศของโลกมีองค์ประกอบหลักเป็นแก๊สไนโตรเจน (78%) ออกซิเจน (21%) และไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ รวมถึงแก๊สอื่นๆเจือปนอีกเล็กน้อย พื้นผิวโลกราว 70% ถูกปกคลุมด้วยน้ำในสถานะของเหลว พื้นผิวโลกส่วนที่เหลือประกอบด้วยทวีปและเกาะต่างๆ ขณะที่บริเวณขั้วโลกส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง   

โครงสร้างภายในของโลกถูกแบ่งออกเป็นชั้นต่างๆ ได้แก่ แก่นโลกชั้นในที่เป็นเหล็กแข็ง, แก่นโลกชั้นนอกที่มีสถานะเป็นของเหลว, ชั้นแมนเทิล และเปลือกโลก (ดูแผนภาพโครงสร้างของโลกทางด้านซ้าย)

ในขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ใช้เวลา 365.25 วันในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบรอบ โลกก็หมุนรอบตัวเองไปด้วยโดยใช้เวลา 24 ชั่วโมง (1 วัน) ถึงจะหมุนครบรอบ

แบบจำลองโลกขณะหมุนรอบตัวเอง
Credit: Almond/NASA

โลกมีฤดูกาล เนื่องจากแกนหมุนรอบตัวเองของโลก ทำมุมเอียงไปราว 23 องศา (จากแกนตั้งฉากระนาบวงโคจรโลก) ขณะที่โลกหันซีกโลกเหนือเข้าหาดวงอาทิตย์ จะเป็นฤดูร้อน ของซีกโลกเหนือ แต่เมื่อโลกหันซีกโลกใต้เข้าหาดวงอาทิตย์ จะเป็นช่วงฤดูหนาวของซีกโลกเหนือ

โลกมีดาวบริวารหินขนาดใหญ่ (เมื่อเทียบกับตัวดาวดวงแม่) คือ ดวงจันทร์  ซึ่งโคจรรอบโลกครบรอบใช้เวลา 27.3 วัน ดวงจันทร์ยังเป็นดาวบริวารที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับที่ 5 ในระบบสุริยะด้วย

แผนภาพแสดงโครงสร้างภายในชั้นต่างๆของโลก 
Credit: Wikimedia

ดาวอังคาร

ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 4 หากนับจากดวงอาทิตย์ และเป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดเป็นอันดับที่ 2 ของระบบสุริยะ รองจากดาวพุธ

ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์หินเช่นเดียวกับดาวพุธ ดาวศุกร์ และโลก หมายความว่าดาวอังคารมีองค์ประกอบเป็นหินที่ประกอบด้วย แร่ โลหะ และธาตุอื่นๆ และมีพื้นผิวเป็นของแข็ง พื้นผิวดาวอังคารมีสนิมเหล็ก (ออกไซด์ของเหล็ก) อยู่เป็นจำนวนมากทำให้ดาวอังคารมีสีออกไปทางสีแดง ทำให้เรามักเรียกดาวอังคารว่า “ดาวเคราะห์แดง” ดาวอังคารมีดาวบริวารขนาดเล็กและรูปร่างไม่สม่ำเสมอ 2 ดวง ชื่อว่าโฟบอส และไดมอส

เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวอังคารมีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางโลก และเนื่องจากดาวอังคารมีมวลและขนาดที่เล็กกว่า ความโน้มถ่วงของดาวอังคารจึงมีเพียง 40% ของความโน้มถ่วงโลก ดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศบางๆ ที่ประกอบด้วย แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (95%) อาร์กอน (2%) และไนโตรเจน (2%)

ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่มีภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุด (ชื่อว่า โอลิมปัส มอนส์ (Olympus Mons)) และหุบเหวที่ใหญ่ที่สุด (ชื่อว่า วัลเลส มารีเนอริส (Valles Marineris)) ในระบบสุริยะ คุณสามารถดูหุบเหวนี้ที่ปรากฏบนแบบจำลองดาวอังคารกำลังหมุนรอบตัวเอง โดยเทียบกับรูปหุบเหววัลเลส มารีเนอริสในรูปด้านล่าง

แบบจำลองดาวอังคารขณะหมุนรอบตัวเอง
Credit:Almond/NASA

พายุฝุ่นขนาดใหญ่สามารถพัดปกคลุมพื้นผิวดาวอังคารทั่วทั้งดวงได้ ทำให้พื้นผิวดาวอังคารดูแตกต่างออกไปในบางครั้ง ดาวอังคารมีขั้วน้ำแข็งที่ประกอบด้วยน้ำแข็ง และดูเหมือนว่าดาวอังคารจะเคยมีทะเลสาบอยู่บนพื้นผิวดาวเมื่อนานมาแล้ว หากดาวอังคารเคยมีน้ำในสถานะของเหลวอยู่บนพื้นผิวในอดีต ก็เป็นไปได้ว่าดาวอังคารจะเคยมีสิ่งมีชีวิต

ตั้งแต่ที่ยานมารีเนอร์ 4 ไปถึงดาวอังคาร ในปี ค.ศ.1964 ก็มียานจำนวนมากไปยังดาวอังคารในเวลาต่อมา รถหุ่นยนต์ออพพอร์ทูนิตี (Opportunity) และคิวรีออซิตี (Curiosity) ยานสำรวจ 2 ลำบนพื้นผิวดาวกำลังมองหาหลักฐานเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร

หุบเหวขนาดใหญ่บนดาวอังคาร “วัลเลส มารีเนอริส”
Credit: NASA

ดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ โดยมีมวลถึง 2.5 เท่าของมวลดาวเคราะห์ที่เหลือรวมกัน แต่เป็นมวลเพียง 1/1,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ขณะที่ชนาดของดาวพฤหัสบดีใหญ่จนสามารถจุดาวเคราะห์ที่เหลือทุกดวงรวมกันใส่ลงไปได้

ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ เช่นเดียวกับดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน หมายความว่าดาวพฤหัสบดีไม่มีพื้นผิวส่วนไหนเลยที่เป็นของแข็ง แต่จะมีลักษระเป็นลูกบอลแก๊สขนาดใหญ่ ประกอบด้วยไฮโดรเจน 75% และฮีเลียม 24% แถบเมฆสีอ่อนของดาวพฤหัสบดี เรียกว่า “โซน” (Zones) ประกอบด้วยแก๊สผลึกน้ำแข็งของแอมโมเนีย ขณะที่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่แน่ใจถึงสาเหตุที่ทำให้เกิดแถบเมฆสีคล้ำของดาวพฤหัสบดี เรียกว่า “เข็มขัด” (Belt) แต่พบว่าองค์ประกอบทางเคมีในแถบเข็มขัดเป็นพวกซัลเฟอร์ (กำมะถัน), ฟอสฟอรัส และคาร์บอน 

แบบจำลองดาวพฤหัสบดีขณะหมุนรอบตัวเอง 
Credit: Almond/NASA

ดาวพฤหัสบดียังเป็นดาวเคราะห์ที่หมุนรอบตัวเองเร็วที่สุดในระบบสุริยะ โดย 1 วันของดาวพฤหัสบดีมีระยะเวลาสั้นกว่า 10 ชั่วโมง หากคุณสังเกตภาพเคลื่อนไหว จะเห็นจุดแดงใหญ่กำลังเคลื่อนที่ไปรอบๆ จุดแดงใหญ่เป็นพายุหมุนขนาดใหญ่ คล้ายๆกับพายุเฮอร์ริเคน โดยมีการพบจุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดีครั้งแรกมานานกว่า 300 ปีแล้ว ในขณะนั้น จุดแดงใหญ่มีขนาดยาวที่สุด ซึ่งมีความยาวถึง 3 เท่าครึ่งของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางโลก

ภาพถ่ายดาวพฤหัสบดีและเงาของดวงจันทร์ยูโรปาที่ปรากฏอยู่บนพื้นผิวดาว
Credit: NASA

ดาวพฤหัสบดีมีดวงจันทร์ที่ถูกค้นพบแล้วอย่างน้อย 69 ดวง โดยกลุ่มดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสบดี (ไอโอ ยูโรปา แกนีมิด และคัลลิสโต) ถูกค้นพบในปี ค.ศ.1610 โดยกาลิเลโอ นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี ยานอวกาศลำแรกที่ไปถึงดาวพฤหัสบดี คือ ยานไพโอเนียร์ 10 ที่ไปถึงในปี ค.ศ.1973 จากนั้นเป็นต้นมา มียานที่ไปถึงดาวพฤหัสบดีรวมกันแล้ว 7 ลำจนถึงปัจจุบัน ซึ่งยานลำล่าสุดที่ไปถึงดาวพฤหัสบดีคือ ยานจูโน (Juno) ที่ถึงดาวพฤหัสบดีในปี ค.ศ.2016

ดาวเสาร์

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับที่ 2 ในระบบสุริยะ รองจากดาวพฤหัสบดี และเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดี จึงไม่มีพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ดาวเสาร์ปรากฏออกสีเหลือง เนื่องจากแก๊สแอมโมเนียในบรรยากาศ

ดาวเสาร์มีระบบวงแหวนที่น่าทึ่งและสวยงาม โดยวงแหวนนี้ไม่ได้เป็นวงแหวนแข็งเพียงแผ่นเดียว แต่ประกอบไปด้วยก้อนน้ำแข็งและหินนับหลายล้านก้อน ซึ่งมีขนาดแตกต่างกันตั้งแต่ขนาดไม่กี่เซนติเมตร ไปจึงถึงหลายเมตร ก้อนวัตถุเหล่านี้ต่างก็โคจรรอบดาวเสาร์ไปด้วยกัน

ถึงแม้วงแหวนของดาวเสาร์จะดูยิ่งใหญ่สวยงามก็ตาม กลับมีความหนาเพียง 1 กิโลเมตร เมื่อเทียบกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่กว้างถึง 250,000 กิโลเมตร

แบบจำลองดาวเสาร์ขณะหมุนรอบตัวเอง 
Credit:Almond/NASA

ยานลำแรกที่ไปถึงดาวเสาร์คือ ยานไพโอเนียร์ 11 ไปถึงดาวเสาร์ในปี ค.ศ.1979 จากนั้นเป็นต้นมา ก็มียานอีกไม่กี่ลำที่ได้ไปสำรวจดาวเสาร์ โดยยานสำรวจดาวเสาร์ลำล่าสุดคือ ยานกัสซีนี-เฮยเคินส์ ที่ไปถึงและเริ่มโคจรรอบดาวเสาร์ในปี ค.ศ.2004

หากไม่รวมพวกก้อนหินที่โคจรอยู่ตามวงแหวนดาวเสาร์แล้ว ดาวเสาร์มีดวงจันทร์อย่างน้อย 62 ดวง ในจำนวนนี้ 53 ดวงที่ได้รับการตั้งชื่อทางการแล้ว ไททัน (Titan) ดวงจันทร์ดวงใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธและดาวพลูโต ดวงจันทร์ไททันใหญ่พอที่จะมีชั้นบรรยากาศของตนเองได้ และพบว่ามีของเหลวอยู่บนพื้นผิว นอกจากนี้ ดวงจันทร์ไททันยังเป็นหนึ่งในวัตถุในระบบสุริยะที่อาจจะมีสิ่งมีชีวิต (เช่น พวกแบคทีเรีย) อาศัยอยู่บนนั้น 

ภาพถ่ายดาวเสาร์จากยานกัสซีนี-เฮยเคินส์
Credit:NASA

ดาวยูเรนัส

ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดี พื้นผิวของดาวจึงไม่มีส่วนที่เป็นของแข็ง

ดาวเคราะห์ดวงนี้ยังมีสีออกฟ้า เนื่องจากแก๊สมีเทนในชั้นยอดเมฆของชั้นบรรยากาศที่หนาวเย็น (อุณหภูมิประมาณ -200 องศาเซลเซียส) เมื่อยานวอยเอเจอร์ 2 เฉียดผ่านใกล้ดาวยูเรนัส ในปี ค.ศ.1986 พบว่าดาวยูเรนัสแทบจะไม่มีรายละเอียดอะไรปรากฏบนพื้นผิวดาวเลย (ดูภาพซ้ายประกอบ) แต่ถ้าเราสังเกตดาวยูเรนัสในช่วงรังสีอื่นๆ เช่น รังสีอินฟราเรด (อย่างภาพเคลื่อนไหวด้านขวา) จึงจะเห็นบางแถบเมฆและจุดที่มีอุณหภูมิอุ่นกว่าได้บ้าง

ดาวยูเรนัสมีวงแหวนของตนเองเช่นเดียวกับดาวเสาร์ แต่วงแหวนของดาวยูเรนัสจะบางกว่ามากและสังเกตได้ยากกว่ามาก

แบบจำลองดาวยูเรนัสขณะหมุนรอบตัวเอง
Credit:Almond/NASA

ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่ถูกค้นพบในยุคสมัยใหม่ โดยวิลเลียม เฮอร์เชล นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ในปี ค.ศ.1781 แต่มียานวอยเอเจอร์ 2 เป็นยานเพียงลำเดียวที่ไปถึงดาวเคราะห์ดวงนี้

ดาวยูเรนัสมีดวงจันทร์อย่างน้อย 27 ดวง โดยดวงจันทร์ในกลุ่มนี้ 22 ดวง มีขนาดเล็กมาก และมีวงโคจรใกล้กับดาวยูเรนัส ขณะที่ดวงจันทร์อีก 5 ดวง (มิแรนดา แอเรียล อัมเบรียล ทิทาเนีย และโอเบรอน) มีขนาดใหญ่กว่าและอยู่ห่างจากดาวยูเรนัสมากกว่า

ภาพถ่ายดาวยูเรนัสจากยานวอยเอเจอร์ 2 
Credit:NASA

ดาวเนปจูน

ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์แก๊สที่มีสีออกไปทางฟ้าเช่นเดียวกับดาวยูเรนัส และเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ที่สุด (ห่างออกไปถึง 30 เท่าของระยะจากโลกถึงดวงอาทิตย์) ดาวเนปจูนมีความโน้มถ่วงที่พื้นผิวของดาวเคราะห์เป็นอันดับที่ 2 ในระบบสุริยะ รองจากดาวพฤหัสบดี

ดาวเนปจูนถูกตรวจเจอครั้งแรกผ่านการสังเกตการณ์การโคจรของดาวยูเรนัส ซึ่งดูเหมือนว่าตัวดาวยูเรนัสจะถูกดึงโดยดาวเคราะห์ดวงอื่น ดังนั้น การค้นพบดาวเนปจูนจึงทำโดยการคำนวณทางคณิตศาสตร์ โดยอเล็กซิส บูวาร์ด (Alexis Bouvard) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ก่อนที่จะเจอดาวเนปจูนด้วยการสังเกตการณ์ผ่านกล้องโทรทรรศน์

ดาวเนปจูนมีสัดส่วนของ “น้ำแข็ง” เช่น น้ำ แอมโมเนีย มีเทนสูงกว่า (เมื่อเทียบกับดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์) เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส และแก๊สมีเทนในชั้นบรรยากาศทำให้ดาวเนปจูนมีสีน้ำเงิน ริ้วลายเส้นสีขาวที่พบบนดาวเนปจูนนั้นเป็นเมฆชั้นสูง ที่บ่งชี้ว่าบรรยากาศของดาวเนปจูนมีสภาพอากาศที่มีพลวัตรอย่างมาก ลมบนดาวเนปจูนเป็นกระแสลมที่พัดเร็วที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ โดยมีความเร็วที่สูงถึง 2,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

แบบจำลองดาวเนปจูนขณะหมุนรอบตัวเอง
Credit: Almond/NASA

ดาวเนปจูนมีดวงจันทร์ขนาดเล็กอย่างน้อย 13 ดวง และดวงจันทร์ขนาดใหญ่ 1 ดวงชื่อไทรทัน (Triton)

ยานอวกาศเพียงลำเดียวที่ได้สำรวจดาวเนปจูน คือ ยานวอยเอเจอร์ 2 ที่ไปถึงดาวเคราะห์ดวงนี้ ในปี ค.ศ.1989 ซึ่งนอกจากจะถ่ายภาพดาวเนปจูนส่งกลับมาแล้ว ยังถ่ายภาพดวงจันทร์ของดาวเนปจูนบางดวง อย่างเช่นภาพดวงจันทร์ไทรทันที่ถ่ายระหว่างที่ยานเคลื่อนเข้าใกล้ด้วย

ภาพถ่ายดวงจันทร์ไทรทันจากยานวอยเอเจอร์ 2 
Credit: NASA