宇宙ニュース大辞典　

天王星の発見後、その摂動から未知の惑星が存在すると考えられるようになった。フランスではルヴェリエが予想軌道を算出し、それを受けたガレが1846年9月23日に発見した。一方イギリスでは、アダムズが予想軌道を算出し、ジェームズ・チャリスに報告した。チャリスはあまり気の進まないまま、1846年7月から探索をはじめ、アダムズの予測位置付近の星の位置の記録を始めた。そしてガレの海王星発見の後、実はその1ヶ月前にチャリスは2度海王星を観測していたが、新惑星であることを見落としていたことがあきらかになった。このため、アダムズとルヴェリエは発見者は誰かという事で揉めたが、アダムズはルヴェリエに発見者の座を譲った。現在では2人とも発見者の扱いとなっている。

海王星の実際の軌道はティティウス・ボーデの法則に従わないため、予想軌道とは遠日点や離心率が大きく異なっていたが、算出された時点での位置や運動に関しては正しい値に近かった。そしてその時点からあまり年月が経たないうちに探索したこと、ガレが務めていたベルリン天文台に海王星の明るさである8等級の星を網羅した最新の星図が備えられていたことが、この発見に繋がった。

海王星の公転周期は約165年であり、2011年には最初に発見された時点の位置に戻る。

海王星は天王星と同じく大気に含まれるメタンの影響で美しい青色をしている。天王星に比べより青みが深い理由は未知の化合物によるものと考えられている[1]。

海王星を訪れた探査機はボイジャー2号だけである。1989年8月24日に最接近した。なお、NASAでは2030年頃に打ち上げ、8〜12年後に海王星へ到達するネプチューン・オービターの構想がある。


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海王星は巨大な氷惑星で、太陽から非常に離れているためわずかな熱しか受けていない。表面の温度は-218℃である。 内部の構造は天王星と似て、氷に覆われた岩石の核を持ち厚い大気が存在していると考えられている。また、ボイジャー2号の接近時に表面に大暗斑（だいあんはん）と呼ばれる台風の渦巻きの様な模様が発見されたが、その数年後に地球からの観測が行われた時には既に消滅していた。

木星や土星同様、内部に熱源を有しており、太陽から受けている約2倍ほどの熱を、自ら供給していると考えられている。



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海王星 海王星（かいおうせい、Neptune）は、太陽系の太陽に近い方から8番目の惑星。太陽系惑星の中では最も太陽から遠い位置を公転する惑星である。名称のNeptuneは、ローマ神話における海神ネプトゥヌスにちなむ。 海王星はガリレオ・ガリレイやジェローム・ラランドによっても観測されていたが、当時は恒星と思われていた。 ・海王星の物理的性質 ・海王星の観測と探査 ・海王星の衛星と輪

発見 発見年 1846年9月23日 軌道要素と性質 太陽からの平均距離 30.068964 AU 平均公転半径 4,498,252,900 km 近日点距離 (q) 29.811 AU 遠日点距離 (Q) 30.327 AU 離心率 (e) 0.00858587 公転周期 (P) 164年 288日 13時間 会合周期 367.5 日 平均軌道速度 5.4778 km/s 軌道傾斜角 (i) 1.76917° 太陽の惑星 衛星の数 13 物理的性質 赤道面での直径 49,572 km 表面積 7.65 × 109 km2 質量 1.024 × 1026 kg 平均密度 1.64 g/cm3 表面重力 11.0 m/s2 脱出速度 23.71 km/s 自転周期 16時間 6.5分 アルベド（反射能） 0.41 表面温度 最低 平均 最高 50K 53K n/a 大気の性質 大気圧 深さによって異なる 水素 >84% ヘリウム >12% メタン 2% アンモニア 0.01% エタン 0.00025% アセチレン 0.00001%

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パイオニア11号

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土星に初めに接近したのはパイオニア11号である。1979年9月1日に、20,000kmの距離から土星と、いくつかの衛星についてあまり解像度の高く無い写真を撮影した。解像度は表面の大気を識別できる程鮮明ではなかった。しかし、太陽側から見たときには薄いF環と暗い間隙が明るく見えることを発見した。これは間隙は何もないのではなく、何かがあることを示している。また、タイタンの温度を測定した。

ボイジャー

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1980年11月にボイジャー1号が土星に接近した。この時初めてこの惑星、衛星、環の高解像度の写真が得られた。特に多くの衛星について地表の画像が初めて得られた。また、タイタンに接近したことによりこの衛星の大気についての多くの情報を得た。しかし、タイタンの大気は可視光を通さない物であったため、地形についての詳細なデータは得られなかった。また、この接近によりボイジャー1号は太陽系軌道を離れた。

約1年後の1981年10月、ボイジャー2号が土星に接近した。大気や環の変化が分る程より拡大した衛星の画像が得られた。接近中にカメラの不良が起こり、計画していたいくつかの画像を撮影できなかった。これは土星の重力が天王星側のボイジャーの軌道にまで影響を及ぼしていたためである。

探査機は環の内部や近辺に多くの衛星を発見した。また、新たに二つの隙間が発見されそれぞれ、マックスウェルの空隙キーラーの空隙と名付けられた。

カッシーニ

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2004年7月1日、カッシーニは土星軌道に乗り長期間探査 (SOI, Saturn Orbit Insertion) を開始した。この探査以前に土星についての研究は大幅に進んでいた。2004年6月、カッシーニは土星に接近し、高解像度の画像を送ってきた。2004年12月25日にタイタンにホイヘンスを投入するまでにタイタンに2度接近した。2005年1月25日、ホイヘンスはタイタンの表面に投下され、大気通過中や着陸後に数多くの画像を送ってきた。2008年にミッションを終了するまでに土星軌道を78回周回する予定である。実は観測機器の電源をオフにしたまま打ち上げていたことが後に判明したが、あらゆる方法を使って回復を試み、データを直接受信することに成功するという失敗からの復帰も成し遂げている。


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1980年、ボイジャー1号の観測により、北極上空に地球四個分に相当する大きさの正六角形に近似した渦状の構造を発見した。2007年のカッシーニでの赤外線観測でも継続して確認されており、2009年には可視光での観測が期待されている。 幅約2万5千km、高さ100kmのこの構造は、自転方向と同じ反時計回りの回転を行っている。 現在のところ生成のメカニズム（自然や人工を含め）や存在の期間は解明されていない。

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