Nettuno è l'ottavo pianeta dal Sole e il più distante dei giganti gassosi. Nonostante la sua lontananza, ospita un clima vibrante guidato da una complessa interazione tra calore interno, composizione atmosferica e radiazione solare.
L’idrogeno domina l’atmosfera di Nettuno, integrato da elio, metano e tracce di idrocarburi. La forte gravità del pianeta gli consente di trattenere questi gas leggeri, che fuoriescono da corpi più piccoli come la Terra.
Ad una distanza media di 30 unità astronomiche, Nettuno riceve una quantità minima di energia solare, producendo temperature superficiali vicine a –200°C. Tuttavia il decadimento radioattivo e il calore di formazione residua producono una fonte interna che aumenta la temperatura interna fino a circa 7000°C. Questo calore interno è un fattore chiave del clima del pianeta.
Nettuno vanta i venti più veloci del Sistema Solare, raggiungendo velocità fino a 1200 miglia all'ora (≈480 m/s). Il netto contrasto di temperatura tra l'interno caldo e l'atmosfera esterna gelida genera potenti correnti a getto che circondano il pianeta.
L’incontro della Voyager2 nel 1989 rivelò una “Grande Macchia Oscura” transitoria nell’emisfero meridionale, una caratteristica che svanì nel 1994. Osservazioni successive trovarono macchie simili nel nord, ora interpretate come radure nello strato di nubi di metano piuttosto che come tempeste permanenti. Un sistema di nuvole bianche più piccolo e in rapida rotazione, soprannominato "Scooter", ha completato un'orbita completa in circa 16 ore.
Il periodo orbitale di Nettuno è di 165 anni:ogni stagione dura circa 40 anni. Con un'inclinazione assiale paragonabile a quella della Terra, il pianeta sperimenta pronunciati cambiamenti stagionali:l'emisfero inclinato verso il Sole subisce un graduale riscaldamento, rilasciando metano nell'alta atmosfera.
Le osservazioni mostrano che la termosfera del pianeta raggiunge temperature di 380°C, molto al di sopra di quanto consentirebbe il solo riscaldamento solare. L'ipotesi prevalente attribuisce questo all'energia depositata dal vento solare che interagisce con il campo magnetico di Nettuno, sebbene l'esatto meccanismo rimanga incerto.
