Neptunus is de achtste planeet vanaf de zon en de meest afgelegen van de gasreuzen. Ondanks de afgelegen ligging herbergt het een levendig klimaat, aangedreven door een complex samenspel tussen interne warmte, atmosferische samenstelling en zonnestraling.

Sfeer

Waterstof domineert de atmosfeer van Neptunus, aangevuld met helium, methaan en sporenkoolwaterstoffen. De sterke zwaartekracht van de planeet maakt het mogelijk deze lichte gassen vast te houden, die ontsnappen uit kleinere lichamen zoals de aarde.

Temperaturen

Op een gemiddelde afstand van 30 astronomische eenheden ontvangt Neptunus minimale zonne-energie, waardoor oppervlaktetemperaturen van rond de –200°C ontstaan. Toch produceren radioactief verval en restformatiewarmte een interne bron die de kerntemperatuur doet stijgen tot ongeveer 7000°C. Deze interne hitte is een belangrijke drijvende kracht achter het weer op aarde.

Windsnelheden

Neptunus beschikt over de snelste windsnelheden in het zonnestelsel, met snelheden tot 1200 mph (≈480 m/s). Het sterke temperatuurcontrast tussen het hete binnenland en de ijskoude buitenatmosfeer genereert krachtige straalstromen die de planeet omcirkelen.

Storms- en cloudfuncties

De ontmoeting met Voyager 2 in 1989 onthulde een voorbijgaande ‘Grote Donkere Vlek’ op het zuidelijk halfrond, een kenmerk dat in 1994 verdween. Latere waarnemingen vonden vergelijkbare plekken in het noorden, die nu worden geïnterpreteerd als open plekken in de methaanwolkenlaag in plaats van als permanente stormen. Een kleiner, snel roterend wit wolkensysteem genaamd “Scooter” voltooide een volledige baan in ongeveer 16 uur.

Seizoenscyclus

De 165-jarige omlooptijd van Neptunus betekent dat elk seizoen ongeveer 40 jaar duurt. Met een axiale kanteling die vergelijkbaar is met die van de aarde, ervaart de planeet uitgesproken seizoensveranderingen:het halfrond dat naar de zon is gekanteld, ondergaat een geleidelijke opwarming, waardoor methaan vrijkomt in de bovenste lagen van de atmosfeer.

Thermosfeer

Waarnemingen tonen aan dat de thermosfeer van de planeet temperaturen van 380°C bereikt – ver boven wat zonnewarmte alleen mogelijk zou maken. De heersende hypothese schrijft dit toe aan de energie die wordt afgezet door de zonnewind en die in wisselwerking staat met het magnetische veld van Neptunus, hoewel het exacte mechanisme onzeker blijft.