Luas
Antes do encontro da Voyager 2, as únicas luas conhecidas de Netuno eram Tritão, descoberto visualmente através de um telescópio em 1846, e Nereida, descoberta em fotografias telescópicas mais de um século depois, em 1949. (As luas de Netuno têm o nome de figuras da mitologia grega geralmente conectadas a Poseidon ou à água.) Com um diâmetro próximo ao da Lua da Terra, Tritão é, de longe, o de Netuno maior satélite – mais de seis vezes o tamanho de seu maior irmão conhecido, Proteus, descoberto pela Voyager 2 em 1989. Tritão é a única grande lua do sistema solar que viaja ao redor de seu planeta de forma retrógrada. Além disso, enquanto as órbitas das maiores luas do sistema solar são inclinadas menos de cerca de 5 ° em relação ao equador de seu planeta, a órbita de Tritão está inclinada mais de 157 ° em relação ao equador de Netuno. Nereida, que gira mais de 15 vezes mais longe de Netuno em média do que Tritão, tem a órbita mais excêntrica de qualquer lua conhecida. Em sua maior distância, Nereida está quase sete vezes mais longe de Netuno do que em sua menor distância. Mesmo em sua abordagem mais próxima, Nereida está quase quatro vezes a distância de Tritão.
NASA / JPL
Em 1989, as observações da Voyager adicionaram seis luas até então desconhecidas ao sistema de Netuno. Todas estão a menos da metade da distância de Tritão de Netuno e são luas regulares – ou seja, eles viajam em prógrada, quase órbitas circulares que se encontram perto do plano equatorial de Netuno. Em 2002-03, cinco pequenas luas adicionais, estimadas em cerca de 15-30 km (9-18 milhas) de raio, foram descobertas em observações baseadas na Terra. . Eles são irregulares, com órbitas altamente excêntricas que são inclinadas em grandes ângulos em relação ao equador do planeta; três órbitas na direção retrógrada. Suas distâncias médias de Netuno estão aproximadamente entre 15 milhões e 48 milhões de km (9 milhões e 30 milhões de milhas), bem fora da órbita de Nereida. Em 2013, uma pequena lua, Hippocamp, com cerca de 17 km (11 milhas) de raio, foi descoberta em uma imagem do Telescópio Espacial Hubble. Sua órbita foi rastreada em imagens de arquivo já em 2004. Ele orbita entre Larissa e Proteu, duas luas descobertas pela Voyager. As propriedades das luas netunianas conhecidas estão resumidas na tabela, com nomes e características orbitais e físicas.
Das seis descobertas da Voyager, todas, exceto Proteus, orbitam Netuno em menos tempo do que o planeta leva para girar. Portanto, para um observador posicionado perto do topo das nuvens de Netuno, esses cinco parecem surgir no oeste e se pôr no leste. A Voyager observou duas de suas descobertas, Proteus e Larissa, perto o suficiente para detectar seu tamanho e forma aproximada. Ambos os corpos têm formato irregular e parecem ter superfícies com muitas crateras. Os tamanhos dos outros quatro são estimados a partir de uma combinação de imagens distantes e seus brilhos, com base na suposição de que eles refletem tanta luz quanto Proteus e Larissa – cerca de 7 por cento. Proteu, com um raio médio de cerca de 208 km (129 milhas), é um pouco maior que Nereida, com um raio médio de cerca de 170 km (106 milhas). As outras cinco luas são muito menores, cada uma com um raio médio de menos de 100 km (60 milhas).
A Voyager não observou Nereida de perto, mas os dados da sonda indicam que ela tem um raio de quase forma esférica. A Voyager não detectou grandes variações no brilho enquanto Nereid girava. Embora a nave espacial não tenha sido capaz de determinar um período de rotação, a órbita altamente elíptica da lua torna improvável que ela esteja em rotação síncrona, ou seja, que sua rotação e os períodos orbitais sejam iguais. O período de rotação de Tritão é síncrono, e as das outras luas internas de Netuno são provavelmente síncronas ou quase.
Tritão é semelhante em tamanho, densidade e composição da superfície ao planeta anão Plutão. Sua órbita retrógrada altamente inclinada sugere que se trata de um objeto capturado, que talvez se formou originalmente, como Plutão, como um planetesimal de gelo independente no cinturão de Kuiper do sistema solar externo. Sua órbita original teria sido altamente excêntrica, mas as interações de maré entre Tritão e Netuno – deformações cíclicas em cada corpo causadas pela atração gravitacional do outro – eventualmente teriam remodelado seu caminho ao redor de Netuno em um círculo. O processo de captura e circularização de sua órbita por Tritão teria interrompido severamente qualquer sistema de luas previamente existente que se formou junto com Netuno a partir de um disco de material protoplanetário. A órbita radical de Nereida pode ser uma consequência desse processo (embora a possibilidade de que Nereida também seja um objeto capturado não tenha sido descartada).Luas que estavam em órbita entre Proteu e Nereida teriam sido ejetadas do sistema netuniano, jogadas no próprio Netuno ou absorvidas pelo Tritão derretido. Mesmo aquelas luas orbitando mais perto de Netuno não teriam escapado de alguma interrupção. As órbitas atuais de Naiad através de Proteu (ver tabela) são provavelmente muito diferentes de suas órbitas originais, e essas luas podem ser apenas fragmentos dos corpos originais que se formaram com Netuno. O bombardeio subsequente por detritos orbitando Netuno e por meteoróides do espaço interplanetário pode ter alterado ainda mais seus tamanhos, formas e órbitas; por exemplo, o Hippocamp provavelmente se formou a partir de um impacto que quase interrompeu Proteu.
Netuno também tem uma população de asteróides troianos, que ocupam os pontos Lagrangianos estáveis 60 ° à frente (L4) e atrás (L5) em sua órbita em torno do sol. O primeiro Neptune Trojan a ser descoberto, 2001 QR322, foi encontrado em 2001. Em 2019, 22 Neptune Trojan asteroids eram conhecidos — 19 em L4 e 3 em L5.