A descoberta de Netuno é considerada um triunfo à matemática astronômica.

Durante suas observações, o astrônomo Alexis Bouvard (1767-1843) notou que o plnaeta Urano nunca estava onde deveria estar. Bouvard fez então diversos cálculos da sua órbita, levando em consideração as perturbações gravitacionais provocadas por Saturno e Júpiter, mas mesmo assim as posições calculadas não coincidiam com as observações.

Na mesma época, o astrônomo francês Le Verrier (1811-1877) resolveu estudar também o problema e conclui que as perturbações deveriam estar sendo causadas por algum outro corpo, em uma órbita mais afastada. Conseguiu então calcular a órbita deste corpo, observando as perturbações que este causava em Urano.

Verrier pediu então a Johan Gottfried Galle (1812-1910), um astrônomo alemão, que explorasse uma região específica do céu, que constatou que a menos de um grau da posição prevista por Le Verrier, havia de fato um outro objeto e que não constava em nenhuma carta celeste. No dia seguinte, em nova observação, Galle constatou que o corpo havia se deslocado em relação às estrelas de referência. Esse corpo era Netuno.

Atmosfera
A atmosfera em Netuno é densa, formada por hidrogênio, hélio e metano, todos em estado gasoso. Orbitando tão longe do Sol, Netuno recebe muito pouco calor, mas seus fenômenos atmosféricos são consideravelmente ativos.

Em Netuno os ventos sopram em sentido oeste e podem atingir mais de 2 mil km/h. Isso ocorre provavelmente devido à falta de atrito da atmosfera com a superfície, onde irreguralidades como montanhas tendem a frear o vento.

Os violentos ventos são responsáveis pela formação de grandes furacões, entre eles a Grande Mancha Negra - GMN , uma gigantesca tempestade do tamanho da Terra e que forma um enorme buraco na atmosfera do planeta, através do qual pode-se observar mais profundamente sua atmosfera.

Nuvens semelhantes as da Terra podem ser observadas 50 Km acima da Grande Mancha Negra.

Da mesma forma que Júpiter e Saturno, Urano e Netuno também emitem mais energia do que recebem do Sol, porém não existe razão para inferir que um deles tenha reservas térmicas bem maiores do que o outro.

Apesar de emitir muito mais energia do que recebe do Sol, a temperatura é próxima à de Urano, de 193 graus negativos.

Assim como Júpiter e Saturno, nas inúmeras faixas paralelas visíveis também são observadas diversas cores e tonalidades.

Campo Magnético
Em 1989, quando sonda Voyager II se aproximou de Netuno, detectou que seu campo magnético era muito parecido ao de Urano, inclinado 50 graus com relação ao eixo de rotação e deslocado no mínimo 0.55 radianos - cerca de 13500 quilômetros - do centro físico do planeta.

Esta não era uma coincidência, mas uma particularidade desses dois planetas, com campos magnéticos muito similares.

Explicando
Uma das teorias usadas para explicar a formação desse campo é a das correntes elétricas no interior do planeta.

Na Terra, os movimentos do fluido de níquel e ferro derretidos no núcleo geram as correntes elétricas, que por sua vêz geram o campo magnético. Já em Júpiter e Saturno, o hidrogênio em sua forma metálica é que conduz a corrente elétrica, gerando o campo magnético.

Quando se trata de Urano e Netuno, há uma quantidade maior de gelo e também menos hidrogênio do que em Júpiter, por isso é possível que os núcleos desses dois planetas sejam relativamente isolantes.

No entanto, um dínamo elétrico parece operar no interior desses planetas, só que ao redor do núcleo e não no interior. Isso explica o fato de o campo não passar pelo centro do planeta. Porém a explicação de como isso ocorre é provavelmente uma interação muito complexa entre os fluidos do interior dos dois planetas aliado às suas rotações.

Os modelos de estrutura interna são bem confiáveis, indicando a presença, embora pequena, de ferro, silício e outros elementos que formam uma substância rochosa com propriedades físicas diferentes das conhecidas em rochas comuns.

Anéis
Quando os anéis de Urano foram detectados pela primeira vez, diversos astrônomos acreditavam que Netuno também pudesse tê-los, o que foi confirmado com a chegada da nave Voyager II ao planeta em 1989.

Assim que se detectou a presença dos anéis, acreditou-se que estes não seriam de fato anéis, mas sim arcos que não davam a volta completa no planeta. Com a aproximação da sonda essa dúvida foi desfeita. No entanto, em alguns pontos a densidade de matéria era maior que em outras, por isso a sonda, ainda distante, só pode observar alguns setores circulares dos anéis.

Acredita-se que esse amontoado de matéria em determinadas regiões dos anéis pode ser devido à presença de pequenos satélites.

A observação direta dos cinco anéis de Netuno só foi possível em 1984, devido à ocultação de uma estrela. Por serem muito tênues e possuírem apenas algumas dezenas de quilômetros, a observação direta através de telescópios nunca havia sido possível.

Satélites Naturais
Até agora (2009), o número total de satélites confirmados em Netuno é de 13 e não apresentam muitas novidades, exceto Tritão, o maior deles.

Conheça as luas de Netuno