Нептун — восьмая по счёту и единственная планета в Солнечной системе, которую открыли благодаря математическим вычислениям. Из-за слабого блеска её невозможно разглядеть без помощи оптических приборов, поэтому на мысль о существовании далёкой планеты учёных натолкнули странности в поведении Урана: каждый раз после очередного уточнения характеристик его орбиты гигант медленно, но верно отклонялся от вычисленной траектории. Со временем стало очевидно, что аномалии в движении Урана вызваны притяжением ещё одной планеты, орбита которой находится далеко за его орбитой.

Два математика и астронома британец Джон Адамс и француз Урбен Леверье независимо друг от друга рассчитали путь неизвестной планеты, благодаря чему немецкие астрономы Иоганн Галле и Гейнрих д’Арре 23 сентября 1846 г. и обнаружили Нептун. А уже через 17 дней, 10 октября, английский астроном-любитель Уильям Ласселл с помощью домашнего телескопа открыл самый большой спутник Нептуна — Тритон, радиус которого равен 1353 км.

Атмосфера Нептуна состоит в основном из водорода (80%), гелия (19%) и метана (1%), окрашивающего её в голубой цвет. На видимой поверхности Нептуна наблюдаются облачные полосы, а также тёмные и светлые пятна — вихри. Кроме того, на южном полюсе планеты обнаружена горячая область, температура которой на 10 К выше, чем в среднем по планете. Нептун излучает в космос в 2,6 раза больше энергии, чем получает от Солнца, и, следовательно, имеет внутренний источник тепла неизвестной природы.

В атмосфере Нептуна образуются гигантские шторма и дуют самые быстрые в Солнечной системе ветры. Эти ветры дуют вдоль экватора планеты в направлении, противоположном её вращению. Они в три раза мощнее юпитерианских и в девять раз превосходят земные. Кроме того, на Нептуне замечены гигантские антициклоны — аналоги Большого Красного Пятна на Юпитере, которые сравнимы с ним по размеру, но живут гораздо меньше.

В 1989 г. «Вояджер-2» подтвердил гипотезу о существовании у Нептуна колец. Их оказалось шесть — слабых и полупрозрачных. Эти кольца очень непостоянны, скорее всего, молоды и просуществуют недолго.

К маю 2010 г. у Нептуна было обнаружено 13 спутников, шесть из которых были найдены «Вояджером-2». Два из них — Нереида и Тритон — обращаются вокруг планеты в обратном направлении. Нереида имеет одну из самых вытянутых орбит в Солнечной системе, а на Тритон, превосходящий размером Луну, приходится 99,5% массы всех спутников планеты.

Тритон отличается большой плотностью (2 г/см3) и самой низкой температурой поверхности среди спутников Солнечной системы (-235 °С). Он имеет очень тонкую газовую оболочку, верхний слой которой на 99% состоит из азота. В нижних слоях атмосферы обнаружены метан и угарный газ (СО). На поверхности спутника есть кратеры, каньоны и горы, а гейзеры жидкого азота выбрасывают кипящий газ на высоту 7—8 км.

На Тритоне сменяются времена года. Это происходит так же, как на Земле, хотя и гораздо медленнее, ведь год длится на спутнике 165 земных лет. Кроме того, атмосферное давление на спутнике «скачет» не на «миллиметры ртутного столба», как у нас, а в разы.

Тритон, этот удивительный ледяной мир, через десятки миллионов лет будет разрушен гравитацией Нептуна. Под действием неё спутник приближается к планете и в конце концов подойдёт к ней так близко, что его разорвёт на части, а из его обломков может сформироваться большое и яркое кольцо, видимое с Земли.