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Neptuno dista de la Tierra a una distancia de unos 5000 millones de kilómetros (dependiendo del plano de la órbita), una distancia abismal para nuestra tecnología actual. Para ello la sonda Voyager 2 empleó 12 años.
La nave Voyager 2 fue lanzada 16 días antes que su gemela, la Voyager 1. La trayectoria que siguió fue más lenta que la de su compañera para poder explorar no solo Júpiter y Saturno, sino proseguir la misión hasta Urano e incluso Neptuno. Para poder alcanzar los cuatro planetas, el Voyager 2 requería un lanzamiento que le diera todo el empuje del que fuera capaz el cohete Titán III. Mientras que el cohete que expulsó al Voyager 1 no logró un buen lanzamiento, el del Voyager 2 funcionó a la perfección. De haberse usado el primer cohete para el Voyager 2, no habríamos llegado a Urano y Neptuno. Por fortuna el Voyager 2 tuvo el mejor cohete.
Al llegar el Voyager 2 a Neptuno el 25 de agosto de 1989 a las 3:56 hora de Greenwich, ciento cuarenta y tres años después de su descubrimiento, poco sabíamos acerca de este planeta. El más lejano de los cuatro "planetas gigantes" está treinta veces más alejado del Sol que la Tierra y tarda 165 años en dar una vuelta al Sol. Su diámetro es unas cuatro veces más grande que el de nuestro planeta. Se le conocían dos lunas, entre ellas Tritón uno de los objetos más interesantes del Sistema Solar y se sospechaba que podría tener anillos. Los datos recabados en unas cuantas horas por el Voyager 2 nos dieron más información que cerca de un siglo y medio de observaciones astronómicas desde la Tierra.
Para sorpresa de los científicos, el Voyager 2 reveló una gran mancha oscura similar a la mancha roja de Júpiter. Se trata de un gigantesco huracán con vientos de dos mil kilómetros por hora, los más violentos en nuestro Sistema Solar. En la Tierra la energía que produce los vientos es suministrada por el Sol. En el caso de Neptuno, actualmente el planeta más alejado del Sol, la temperatura en la parte superior de la capa de nubes es de -210 ºC, por lo que la energía solar es insuficiente para dar lugar a los vientos observados por el Voyager 2. Al parecer el planeta sigue el proceso de contracción a partir del cual se formó, proceso que proporciona la energía suficiente para generar estos poderosos vientos. Sin embargo, la estructura general de los vientos en Neptuno no ha podido ser comprendida por los científicos.
Algunas observaciones desde la Tierra habían proporcionado evidencia de anillos alrededor de Neptuno. Esta evidencia no era conclusiva ya que parecía que más que anillos se trataba de pedazos de anillos, como delgados arcos de materia girando alrededor de Neptuno. Voyager 2 encontró cuatro anillos completos, dos de ellos delgados y los otros dos anchos. Los anillos delgados se hallan cerca de la órbita de dos satélites que se cree son responsables de su estabilidad y por ello se les denomina "lunas pastoras". Los dos anillos más anchos están formados por material sumamente opaco que refleja aproximadamente un diez milésimo de la luz que incide sobre ellos, haciendo imposible su detección desde la Tierra. La justificación en que los anillos contienen una gran cantidad de polvo, sólo puede explicarse si en la vecindad de Neptuno se albergara una importante cantidad de meteoritos, mayor que en las zonas más internas del Sistema Solar.
La estructura interna se parece a la de Urano, un núcleo rocoso cubierto por una costra helada, oculto bajo una atmósfera gruesa y espesa. Los dos tercios interiores de Neptuno se componen de una mezcla de roca fundida, agua, amoníaco líquido y metano. El tercio exterior es una mezcla de gas caliente compuesto de hidrógeno, helio, agua y metano.
Al igual que Urano y a diferencia de Júpiter y Saturno, la composición de la estructura interna de Neptuno se cree que está formada por capas distintas.
La atmósfera de Neptuno tiene una estructura de bandas similar a la encontrada en los otros gigantes gaseosos. En este planeta se producen fenómenos como huracanes gigantes, con un diámetro igual al de la Tierra y otras formaciones de nubes, incluyendo algunos extensos y muy bellos cirros, encima de las nubes principales. De este modo Neptuno tiene un sistema de nubes muy activo, posiblemente más activo que él de Júpiter. La velocidad del viento en la atmósfera de Neptuno es de hasta 2.000 km/h, siendo la mayor del sistema solar y se cree que se alimentan del flujo de calor interno.
Anillos
La evidencia de un incompleto anillo (arco) alrededor de Neptuno fue descubierto a mediados de 1980, con un experimento de ocultación estelar, encontrando ocasionalmente un titileo justo antes y después de que el planeta ocultara un estrella. Imágenes tomadas por el Voyager 2 en 1989 (cuando el sistema de anillos fue hallado) se vislumbraron muchos anillos delgados, desde el más externo que contiene tres prominentes arcos ahora llamados Libertad, Equidad y Fraternidad. La existencia de arcos es muy difícil de entender porque las leyes de movimiento pueden predecir que los espacios en un mismo anillo están siempre, por un muy corto período. Los efectos gravitacionales de Galatea, una luna justo en la parte interna del anillo donde se cree que está confinado el arco. Muchos anillos han sido detectados por las cámaras del Voyager 2.
Los anillos de Neptuno son mucho más oscuros que los anillos brillantes de Saturno. Los anillos de Saturno están hechos de hielo, el cual refleja gran cantidad de luz. Probáblemente los anillos de Neptuno estén compuestos de roca y de polvo, ya que las rocas y el polvo no reflejan tanta luz.
Aunque las primeras imágenes en volverse a tomar de los anillos exteriores de Neptuno en más de una década, muestran que algunas partes se han deteriorado dramáticamente y una sección está próxima a desaparecer totálmente.
En 2002 y 2003, Imke de Pater de la Universidad de California Berkeley y sus colegas utilizaron el telescopio Keck de 10 metros de Hawai para volver a mirar al anillo. Han analizado ya las imágenes y han encontrado que todos los arcos parecen haber sufrido una desintegración, mientras que uno en especial llamado Liberté, se ha desvanecido considerablemente desde las observaciones de la Voyager 2.
El miembro del equipo Eugene Chiang, dice que si esta tendencia continua, Liberté habrá desaparecido dentro de 100 años. Los resultados sugieren que sea lo que sea que esta causando el deterioro de los arcos, está actuando más rápido que cualquier mecanismo que pudiera regenerarlos, ya que “El sistema no está en equilibrio”, dice Chiang.
