ดาวเนปจูน(หรือที่คนไทยเรียกดาวเกตุ) เป็นดาวเคราะห์สุดท้ายคือลำดับที่ 8 ในระบบสุริยะที่มีขนาดเล็กที่สุดและหนาวเย็นที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ทั้งสี่ (ได้แก่ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน) ดาวเนปจูนถูกค้นพบในปี 1846 ซึ่งถือว่าดาวเนปจูนเป็นดาวดวงแรกที่ถูกค้นพบได้ด้วยการคำนวนทางคณิตศาสตร์ต่างกับดาวเคราะห์ดวงอื่นที่ถูกค้นพบด้วยการสังเกตการณ์ เนื่องจากนักดาราศาสตร์ได้พบว่าวงโคจรของดาวยูเรนัสมีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากอิทธิพลของแรงดึงดูดจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งซึ่งในขณะนั้นยังไม่ทราบว่าเป็นดาวเคราะห์ดวงใด ดาวเนปจูนจึงถูกค้นพบหลังจากนั้นในตำแหน่งที่ใกล้เคียงกับที่นักดาราศาสตร์ได้คำนวนไว้

ภาพวาดยานวอยเอเจอร์ 2 ขณะเดินทางไปถึงดาวเนปจูนและดวงจันทร์ Triton ของดาวเนปจูน

    ยานอวกาศเพียงลำเดียวที่เคยเดินทางไปสำรวจดาวเนปจูนคือยานวอยเอเจอร์ 2 (Voyager 2) ซึ่งได้เดินทางไปถึงดาวเนปจูนในปี 1989 พร้อมทั้งถ่ายภาพดาวเนปจูนในระยะใกล้เป็นภาพแรกกลับมายังโลก นอกจากนั้นยังได้ถ่ายภาพยืนยันว่าดาวเนปจูนมีวงแหวนอีกด้วยหลังจากวงแหวนของดาวเนปจูนถูกค้นพบมาแล้วก่อนหน้านั้น ทั้งนี้ยานวอยเอเจอร์ 2 ยังได้ค้นพบดวงจันทร์ของดาวเนปจูนเพิ่มเติมจากเดิมอีก 6 ดวงด้วย

วงโคจร

วงโคจรของดาวเนปจูน

    วงโคจรของดาวเนปจูนมีความรีน้อยมากเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ (ยกเว้นดาวศุกร์) นั้นคือมีความกลมค่อนข้างมาก โดยมีจุดไกลดวงอาทิตย์มากที่สุด 4.54 พันล้านกิโลเมตร และจุดใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด 4.44 พันล้านกิโลเมตร คือมีความแตกต่างกันเพียงประมาณ 100 ล้านกิโลเมตร

      แกนหมุนของดาวเนปจูนมีความเอียง 28.3 องศาเมื่อเทียบกับระนาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ (ซึ่งคล้ายกับแกนโลกที่มีความเอียง 23.5 องศา) ซึ่งหมายความว่าบนดาวเนปจูนจะมีฤดูกาลเกิดขึ้นเช่นเดียวกันกับโลก แต่เนื่องจากดาวเนปจูนมีคาบเวลาการโคจรรอบดวงอาทิตย์ยาวนานถึง 164.8 ปี ฤดูกาลแต่ละฤดูกาลจึงยาวนานถึงประมาณ 40 ปี และเนื่องจากคาบเวลาการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 164.8 ปีนี่เอง ทำให้ดาวเนปจูนยังโคจรไม่ครบ 1 รอบดีในปีนี้(ปี 2009) ตั้งแต่ถูกค้นพบเป็นครั้งแรกในปี 1846 (จะโคจรครบ 1 รอบในปี 2011)

โครงสร้างของดาวเนปจูน

ดาวเนปจูนมีขนาดและโครงสร้างที่ใกล้เคียงกับดาวยูเรนัสโดยมีแกนกลางเป็นหินและน้ำแข็ง ซึ่งมีมวลประมาณ 1.2 เท่าของแกนของโลกเรา มีความดันประมาณ 7 ล้านบาร์ ซึ่งมากกว่าความดันบรรยากาศบนพื้นโลกกว่าล้านเท่าและคาดว่ามีอุณหภูมิสูงกว่า 5400 เคลวิน

โครงสร้างของดาวเนปจูน

ชั้นแมนเทิลของดาวเนปจูนประกอบด้วยน้ำ แอมโมเนีย และมีเทนที่มีอุณหภูมิ 2000 ถึง 5000 เคลวินและมีมวลประมาณ 10 ถึง 15 เท่าของมวลของโลก โดยชั้นของแมนเทิลนี่เองที่สร้างสนามแม่เหล็กรอบๆ ดาวเนปจูน ส่วนชั้นนอกสุดของดาวเนปจูนเป็นชั้นบรรยากาศที่ประกอบไปด้วยแก๊สไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน

เนื่องจากดาวเนปจูนมีการโคจรรอบตัวเองที่รวดเร็วมากคือประมาณ 16.11 ชั่วโมง จึงทำให้ดาวเนปจูนมีลักษณะโป่งออกที่เส้นศูนย์สูตร โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางบริเวณเส้นศูนย์สูตรมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวขั้วเหนือ-ใต้ประมาณ 848 กิโลเมตร

ชั้นบรรยากาศ

ชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนประกอบด้วยแก๊สไฮโดรเจน 79 เปอร์เซนต์ ฮีเลียม 18 เปอร์เซนต์ แก๊สมีเทนและแก๊สอื่นๆอีก 3 เปอร์เซนต์ และแก๊สมีเทนในชั้นบรรยากาศนี่เองที่เป็นตัวดูดกลืนแสงสีแดงพร้อมทั้งสะท้อนแสงสีน้ำเงินทำให้เราสังเกตุเห็นดาวเนปจูนปรากฏเป็นสีน้ำเงิน

ชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนมีความแปรปรวนสูงมีพายุขนาดใหญ่และกระแสลมที่รุนแรงมาก โดยอาจมีกระแสลมแรงถึง 2160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง อุณหภูมิบนพื้นผิวของดาวเนปจูนมีความหนาวเย็นมากคือมีอุณหภูมิโดยเฉลี่ย -200 องศาเซลเซียส เนื่องจากว่าดาวเนปจูนอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มาก ความร้อนจากดวงอาทิตย์จึงมีผลต่อดาวเนปจูนน้อยมาก ความร้อนส่วนใหญ่ที่มีผลต่อบรรยากาศบนดาวเนปจูนจึงมาจากความร้อนภายในแกนของดาวเนปจูนเอง

ภาพ Great Dark Spot บนดาวเนปจูน ถ่ายโดยยานสำรวจ Voyager 2 เป็นการเกิดพายุแบบหมุนทวนเข็มนาฬิกาบนดาวเนปจูน