Planet Neptunus

Neptunus merupakan planet terjauh (kedelapan) jika ditinjau dari Matahari. Planet ini dinamai dari dewa lautan Romawi. Neptunus merupakan planet terbesar keempat berdasarkan diameter (49.530 km) dan terbesar ketiga berdasarkan massa. Massa Neptunus tercatat 17 kali lebih besar daripada Bumi, dan sedikit lebih besar daripada Uranus. Neptunus mengorbit Matahari pada jarak 30,1 SA atau sekitar 4.450 juta km. Periode rotasi planet ini adalah 16,1 jam, sedangkan periode revolusinya adalah 164,8 tahun. Simbol astronomisnya adalah ♆, yang merupakan trident dewa Neptunus.

Neptunus ditemukan pada tanggal 23 September 1846. Planet ini merupakan planet pertama yang ditemukan melalui prediksi matematika. Perubahan yang tak terduga di orbit Uranus membuat Alexis Bouvard menyimpulkan bahwa hal tersebut diakibatkan oleh gangguan gravitasi dari planet yang tak dikenal. Neptunus selanjutnya diamati oleh Johann Galle dalam posisi yang diprediksikan oleh Urbain Le Verrier. Satelit alam terbesarnya, Triton, ditemukan segera sesudahnya, sementara 12 satelit alam lainnya baru ditemukan lewat teleskop pada abad ke-20. Neptunus telah dikunjungi oleh satu wahana angkasa, yaitu Voyager 2, yang terbang melewati planet tersebut pada tanggal 25 Agustus 1989.

Komposisi penyusun planet ini mirip dengan Uranus, dan komposisi keduanya berbeda dari raksasa gas Yupiter dan Saturnus. Atmosfer Neptunus mengandung hidrogen, helium, hidrokarbon, kemungkinan nitrogen, dan kandungan "es" yang besar seperti es air, amonia, dan metana. Astronom kadang-kadang mengategorikan Uranus dan Neptunus sebagai "raksasa es" untuk menekankan perbedaannya. Seperti Uranus, interior Neptunus terdiri dari es dan batu. Metana di wilayah terluar planet merupakan salah satu penyebab kenampakan kebiruan Neptunus.

Sementara atmosfer Uranus relatif tidak berciri, atmosfer Neptunus bersifat aktif dan menunjukkan pola cuaca. Contohnya, pada saat Voyager 2 terbang melewatinya pada tahun 1989, di belahan selatan planet terdapat Titik Gelap Besar yang mirip dengan Titik Merah Besar di Yupiter. Pola cuaca tersebut diakibatkan oleh angin yang sangat kencang, dengan kecepatan hingga 2.100 km/jam. Karena jaraknya yang jauh dari Matahari, atmosfer luar Neptunus merupakan salah satu tempat terdingin di Tata Surya, dengan suhu terdingin −218 °C (55 K). Suhu di inti planet diperkirakan sebesar 5.400 K (5.000 °C). Neptunus memiliki sistem cincin yang tipis. Sistem cincin tersebut baru dilacaktemu pada tahun 1960-an dan dipastikan keberadaannya oleh Voyager 2 pada tahun 1989.

Penemuan

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Penemuan Neptunus

Lukisan Galileo menunjukkan bahwa ia pertama melihat Neptunus pada tanggal 28 Desember 1612 dan 27 Januari 1613. Pada kedua hari tersebut, Galileo salah menganggap Neptunus sebagai sebuah bintang tetap ketika planet ini muncul sangat dekat—konjungsi—dengan Yupiter pada langit malam.  karena itu, ia tidak dianggap sebagai penemu Neptunus. Pada masa pengamatan pertamanya bulan Desember 1612, Neptunus bersifat tetap di langit karena planet ini baru saja mengalami penghuluan pada hari itu. Gerakan ke belakang ini terbentuk ketika orbit Bumi membawa Bumi melewati planet terluar. Karena Neptunus baru saja memulai siklus penghuluan tahunannya, gerakan planet ini terlalu sulit dilacak menggunakan teleskop kecil Galileo. Pada Juli 2009, fisikawan Universitas Melbourne, David Jamieson mengumumkan adanya bukti baru yang menyatakan bahwa Galileo setidaknya sadar bahwa bintang yang ia amati telah berpindah relatif terhadap bintang tetap.

Tahun 1821, Alexis Bouvard menerbitkan tabel astronomi orbit tetangga Neptunus, yaitu Uranus. Pengamatan selanjutnya menemukan pergeseran dari tabel tersebut, sehingga mendorong Bouvard berhipotesis bahwa suatu benda tak diketahui sedang melakukan perturbasi pada orbitnya melalui interaksi gravitasi. Tahun 1843, John Couch Adams mulai mengamati orbit Uranus menggunakan data yang ia miliki. Melalui James Challis, ia meminta Sir George Airy, Astronomer Royal, mengirimkan data tersebut pada Februari 1844. Adams terus melakukan pengamatannya pada 1845–1846 dan menghasilkan beberapa perkiraan yang berbeda tentang sebuah planet baru, namun tidak menanggapi permintaan dari Airy tentang orbit Uranus.

Tahun 1845–1846, Urbain Le Verrier, terlepas dari Adams, mengembangkan penghitungannya sendiri namun juga mengalami kesulitan memunculkan antusiasme rekannya tersebut. Pada Juni 1846, setelah melihat terbitan perkiraan pertama bujur planet karya Le Verrier dan kesamaan dengan perkiraan Adams, Airy membujuk Direktur Cambridge Observatory, James Challis untuk mencari planet itu. Challis dengan semangat mengamati langit sepanjang Agustus dan September.

Sementara itu, melalui surat, Le Verrier meminta astronom Observatorium Berlin, Johann Gottfried Galle untuk mencari planet ini menggunakan refraktor observatorium. Heinrich d'Arrest, seorang pelajar di observatorium ini, memberitahu Galle bahwa mereka mampu membandingkan carta langit terkini di wilayah lokasi prediksi Le Verrier dengan keadaan langit saat itu untuk menemukan karakteristik perpindahan suatu planet, berbeda dengan bintang tetap. Pada sore 23 September 1846 ketika surat Le Verrier diterima, Neptunus ditemukan 1° dari tempat yang diprediksi Le Verrier, dan sekitar 12° dari prediksi Adams. Challis kemudian menyadari bahwa ia telah mengamati planet ini dua kali pada bulan Agustus dan gagal mengidentifikasinya karena pendekatannya yang kasual terhadap pengamatan tersebut.

Setelah penemuan tersebut, muncul persaingan yang lebih nasionalis antara Perancis dan Britania Raya mengenai pihak yang pantas mendapat penghargaan atas penemuan planet ini. Konsensus internasional memutuskan bahwa Le Verrier dan Adams sama-sama berhak mendapat penghargaan. Sejak 1966, Dennis Rawlins mempertanyakan kredibilitas klaim Adams tentang penemuan bersama dan masalah ini dievaluasi kembali oleh sejarawan dengan pengembalian dokumen bersejarah "Neptune papers" pada tahun 1998 ke Royal Observatory, Greenwich. Setelah meninjau dokumen tersebut, mereka menyatakan bahwa, "Adams tidak pantas menerima penghargaan bersama Le Verrier atas penemuan Neptunus. Penghargaan ini berhak diberikan kepada orang yang sama-sama berhasil memprediksikan lokasi planet dan meyakinkan para astronom untuk mencarinya."

Penamaan

Sesaat setelah penemuannya, Neptunus hanya disebut sebagai "planet di luar Uranus" atau "planet Le Verrier". Usulan nama pertama berasal dari Galle, yang mengusulkan Janus. Di Inggris, Challis mengusulkan Oceanus.

Dengan mengklaim hak pemberian nama temuannya, Le Verrier langsung mengusulkan nama Neptunus untuk planet ini, sementara secara keliru menyatakan bahwa nama tersebut resmi disetujui oleh Bureau des Longitudes Perancis. Pada bulan Oktober, ia mengusulkan agar planet ini diberi nama Le Verrier, sesuai nama dirinya, dan ia mendapatkan dukungan setia dari Direktur Observatorium, François Arago. Usulan ini ditentang di luar Perancis. Almanak Perancis langsung memperkenalkan kembali nama Herschel untuk Uranus, sesuai nama penemunya Sir William Herschel, dan Leverrier untuk planet baru ini.

Struve membawa nama Neptunus kepada Akademi Ilmu Pengetahuan Saint Petersburg pada 29 Desember 1846. Neptunus kelak menjadi nama yang disetujui secara internasional. Dalam mitologi Romawi, Neptunus adalah dewa laut, yang dapat dikenali dari Poseidon Yunaninya. Permintaan nama mitologi sepertinya mendukung tata nama planet-planet lain, yang semuanya, kecuali Bumi, diberi nama sesuai mitologi Yunani dan Romawi.

Banyak bahasa di dunia saat ini, bahkan di negara-negara yang tidak memiliki hubungan langsung dengan budaya Yunani-Romawi, memakai berbagai varian nama "Neptunus" untuk planet ini; dalam bahasa Cina, Jepang, dan Korea, nama planet ini dapat diterjemahkan secara harfiah sebagai "bintang raja laut" (海王星), karena Neptunus adalah dewa laut.

Status

Sejak penemuannya tahun 1846 hingga penemuan Pluto pada tahun 1930, Neptunus adalah planet terjauh yang diketahui manusia. Setelah penemuan Pluto, Neptunus menjadi planet kedua terakhir selama 20 tahun antara 1979 dan 1999 ketika orbit elips Pluto membawanya lebih dekat dengan Matahari dibandingkan Neptunus. Penemuan Sabuk Kuiper tahun 1992 mendorong banyak astronom memperdebatkan apakah Pluto pantas dianggap sebagai planet atau bagian dari struktur terbesar sabuk tersebut. Pada tahun 2006, Persatuan Astronomi Internasional mendefinisikan kata "planet" untuk pertama kalinya, kembali mengelompokkan Pluto sebagai "planet kerdil" dan menjadikan Neptunus sekali lagi planet terakhir di Tata Surya.

Cincin planet

Neptunus memiliki sebuah sistem cincin planet, meski kurang kokoh daripada Saturnus. Cincin-cincin tersebut terdiri dari partikel es yang diselubungi bahan berdasar silikat atau karbon yang memberi warna merah pada cincin. Tiga cincin utamanya adalah Cincin Adams yang sempit, 63000 km dari pusat Neptunus, Cincin Le Verrier pada ketinggian 53000 km, dan Cincin Galle yang luas dan lemah pada ketinggian 42000 km. Perpanjangan lemah ke luar hingga Cincin Le Verier diberi nama Lassell; perpanjangan ini dibatasi oleh Cincin Arago di pinggiran luarnya pada ketinggian 57.000 km.

Cincin planet pertama ditemukan tahun 1968 oleh tim yang dipimpin Edward Guinan, namun akhirnya disimpulkan cincin ini belum lengkap.  Bukti bahwa cincin-cincin tersebut memiliki celah pertama muncul pada okultasi bintang tahun 1984 ketika cincin tersebut mengaburkan sebuah bintang ketika tenggelam, bukan ketika muncul. Gambar yang diambil Voyager 2 tahun 1989 menyelesaikan masalah ini dengan memperlihatkan beberapa cincin lemah. Cincin ini memiliki struktur menggumpal, akibatnya belum diketahui namun bisa jadi karena interaksi gravitasi dengan satelit kecil di orbit dekat cincin.

Cincin terluar, Adams, terdiri dari lima busur utama yang diberi nama Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2 dan Fraternité (Keberanian, Kebebasan, Kesetaraan dan Persaudaraan). Keberadaan busur-busur ini sulit dijelaskan karena hukum gerakan akan memprediksikan bahwa busur tersebut tersebar menjadi cincin seragam dalam kurun waktu yang sangat singkat. Para astronom sekarang yakin bahwa busur-busur tersebut mengitari Neptunus sesuai bentuknya sekarang akibat dampak gravitasi Galatea, sebuah satelit yang dekat dengan cincin ini.

Pengamatan dari Bumi pada tahun 2005 menunjukkan bahwa cincin Neptunus lebih tidak stabil daripada dugaan sebelumnya. Gambar yang diambil dari W. M. Keck Observatory tahun 2002 dan 2003 memperlihatkan kerusakan pada cincin jika dibandingkan dengan gambar dari Voyager 2. Karena itu, sepertinya busur Liberté akan menghilang selambat-lambatnya satu abad berikutnya.

Iklim

Salah satu perbedaan antara Neptunus dan Uranus adalah tingkat aktivitas meteorologinya. Ketika Voyager 2 terbang melewati Uranus pada tahun 1986, planet ini terlihat lemah. Sebenarnya,Neptunus memiliki fenomena cuaca luar biasa ketika Voyager 2 melintasinya pada tahun 1989Cuaca Neptunus dapat dikenali dari sistem badai dinamisnya yang ekstrem, dengan angin mencapai kecepatan 600 m/detik—hampir menyamai aliran supersonik. Selain itu, dengan melacak gerakan awan tetap, kecepatan angin juga ditunjukkan beragam mulai dari 20 m/detik ke timur hingga 325 m/detik ke barat. Di puncak awan, angin kuat memiliki kecepatan yang berkisar antara 400 m/detik di sepanjang khatulistiwa hingga 250 m/detik di kutub. Kebanyakan angin di Neptunus berembus dengan arah melawan rotasi planet. Pola angin yang umum menunjukkan adanya rotasi searah di lintang tinggi vs. rotasi menghulu di lintang bawah. Perbedaan arah aliran diduga merupakan "efek kulit" dan bukan karena proses atmosfer dalam apapun. Di lintang 70° S, angin jet berkecepatan tinggi berembus dengan kecepatan 300 m/detik.

Limpahan metana, etana dan etina di khatulistiwa Neptunus 10–100 kali lebih besar daripada di kutubnya. Ini ditafsirkan sebagai bukti adanya pembalikan massa air di khatulistiwa dan penyurutan di kutub.

Pada tahun 2007 ditemukan bahwa troposfer atas kutub selatan Neptunus 10 °C lebih panas daripada keseluruhan Neptunus, yang suhu rata-ratanya sekitar −200 °C (70 K). Perbedaan panas ini cukup untuk membiarkan metana, di manapun membeku di atmosfer atas Neptunus, mencair sebagai gas melintasi kutub selatan dan ke luar angkasa. "Titik panas" relatif ini dikarenakan kemiringan sumbu Neptunus, yang memaparkan kutub selatan ke Matahari selama seperempat terakhir tahun Neptunus, atau 40 tahun Bumi. Ketika Neptunus perlahan bergerak menuju sisi lain Matahari, kutub selatan akan gelap dan kutub utara terang, mengakibatkan pelepasan metana berpindah ke kutub utara.

Akibat perubahan musim, pengamatan di pita awan belahan selatan Neptunus menunjukkan adanya peningkatan ukuran dan albedo. Peristiwa ini pertama kali terlihat tahun 1980 dan diperkirakan akan terus berlangsung hingga 2020. Periode orbit Neptunus yang panjang menghasilkan musim-musim yang berlangsung selama 40 tahun.

Satelit

Neptunus diketahui memiliki 13 satelit. Satelit terbesar terdiri dari 99,5 persen massa di orbit sekitar Neptunus dan satu-satunya yang berbentuk sferoid adalah Triton, ditemukan oleh William Lassell 17 hari setelah penemuan Neptunus. Tidak seperti satelit planet besar lain di Tata Surya, Triton memiliki orbit menghulu, yang menandakan bahwa Triton terjebak oleh gravitasi Neptunus, bukannya terbentuk di tempat; Triton diduga pernah menjadi planet kerdil di sabuk Kuiper. Triton sangat dekat dengan Neptunus sehingga terjebak dalam rotasi sinkronisnya, dan secara perlahan bergerak spiral ke dalam akibat akselerasi pasang dan akan terbelah dalam kurun 3,6 miliar tahun ketika Triton mencapai batas Roche. Pada tahun 1989, Triton merupakan benda terdingin yang pernah diukur di tata surya, dengan perkiraan suhu sekitar −235 °C (38 K).

Satelit kedua Neptunus (menurut urutan penemuannya), yaitu satelit ireguler Nereid, memiliki salah satu orbit paling eksentrik di antara semua satelit di tata surya. Eksentrisitas sebesar 0,7512 memberikannya apoapsis tujuh kali lebih panjang daripada periapsisnya dari Neptuus

Sejak Juli hingga September 1989, Voyager 2 menemukan enam satelit Neptunus baru.  Dari enam satelit tersebut, Proteus yang berbentuk ireguler terkenal sebagai benda padat besar yang tidak tertarik menjadi bentuk sferoid akibat gravitasinya sendiri. Meski merupakan satelit terbesar kedua Neptunus, massa Proteus hanya 0,25% dari massa Triton. Orbit empat satelit terdalam Neptunus—Naiad, Thalassa, Despina dan Galatea—sangat dekat dengan cincin Neptunus. Satelit terjauh selanjutnya, Larissa, ditemukan pada 1981 ketika satelit ini mengokultasi sebuah bintang. Okultasi ini terjadi pada busur cincin, namun ketika Voyager 2 mengamati Neptunus pada tahun 1989, okultasi ini dinyatakan terjadi akibat satelitnya. Lima satelit ireguler baru yang ditemukan antara tahun 2002 dan 2003 diumumkan pada tahun 2004. Karena Neptunus adalah dewa laut Romawi, satelit-satelit Planet ini diberi nama sesuai nama dewa-dewa laut selanjutnya.

Penemuan
Penemu	Urbain Le Verrier John Couch Adams Johann Galle
Tanggal ditemukan	23 September 1846
Penamaan
Ciri-ciri orbit
Epos J2000
Aphelion	4.553.946.490 km 30,44125206 SA
Perihelion	4.452.940.833 km 29,76607095 SA
Sumbu semi-mayor	4.503.443.661 km 30,10366151 SA
Eksentrisitas	0,011214269
Periode orbit	60.190 hari 164,79 tahun
Periode sinodis	367,49 hari
Kecepatan orbit rata-rata	5,43 km/s
Anomali rata-rata	267,767281°
Inklinasi	1,767975° ke Ekliptika 6,43° ke ekuator Matahari 0,72° ke bidang Invariabel
Bujur node menaik	131,794310°
Argumen perihelion	265,646853°
Satelit	13
Ciri-ciri fisik
Jari-jari khatulistiwa	24.764 ± 15 km 3,883 Bumi
Jari-jari kutub	24.341 ± 30 km 3,829 Bumi
Kepepatan	0,0171 ± 0,0013
Luas permukaan	7,6408×109 km² 14,98 Bumi
Volume	6,254×1013 km³ 57,74 Bumi
Massa	1,0243×1026 kg 17,147 Bumi
Massa jenis rata-rata	1,638 g/cm³
Gravitasi permukaan di khatulistiwa	11.15 m/s² 1.14 g
Kecepatan lepas	23,5 km/s
Hari sideris	0,6713 hari 16 j 6 men 36 d
Kecepatan rotasi	2,68 km/det 9,660 km/jam
Kemiringan sumbu	28,32°
Asensio rekta bagi Kutub Utara	19j 57m 20d
Deklinasi bagi Kutub Utara	42,950°
Albedo	0,290 (terikat) 0,41 (geometrik)
Suhu permukaan    level 1 bar    0,1 bar (10 kPa)	min rata-rata maks 72 K 55 K
Magnitudo tampak	8,0 sampai 7,78
Diameter sudut	2,2″–2.4″
Atmosfer
Tinggi skala	19,7 ± 0,6 km
Komposisi	80±3,2% Hidrogen (H2) 19±3,2% Helium 1,5±0,5% Metana ~0,019% Hidrogen deuterida (HD) ~0,00015% Etana Es: Amonia Air Amonium hidrosulfida(NH4SH) Metana (?)