Ποσειδώνας (πλανήτης)

Ανακάλυψη

Η πρώτη πιθανή παρατήρηση του Ποσειδώνα θεωρείται ότι έγινε από τον Γαλιλαίο, καθώς τα σχέδιά του έδειχναν τον Ποσειδώνα κοντά στον Δία. Όμως ο Γαλιλαίος δεν πιστώθηκε την ανακάλυψη, καθώς θεωρούσε ότι ο Ποσειδώνας ήταν "σταθερός αστέρας" αντί για πλανήτης. Λόγω της αργής κίνησης του Ποσειδώνα στον ουρανό, το μικρό τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου δεν ήταν αρκετά ισχυρό για να ανιχνεύσει τον Ποσειδώνα ως πλανήτη.

Το 1821, ο Alexis Bouvard δημοσίευσε τους αστρονομικούς πίνακες της τροχιάς του Ουρανού. Μεταγενέστερες παρατηρήσεις έδειξαν ότι ο Ουρανός κινείται με ακανόνιστο τρόπο στην τροχιά του, κάνοντας ορισμένους αστρονόμους να σκεφτούν ότι ένα άλλο μεγάλο σώμα είναι η αιτία των ακανόνιστων κινήσεων του Ουρανού. Το 1843, ο John Couch Adams υπολόγισε την τροχιά ενός όγδοου πλανήτη που ενδεχομένως θα επηρέαζε την τροχιά του Ουρανού. Έστειλε τους υπολογισμούς του στον Sir George Airy, τον Βασιλικό Αστρονόμο, ο οποίος ζήτησε από τον Adams μια εξήγηση. Ο Άνταμς άρχισε να φτιάχνει ένα αντίγραφο της απάντησης, αλλά δεν το έστειλε ποτέ.

Το 1846, ο Urbain Le Verrier, ο οποίος δεν συνεργαζόταν με τον Άνταμς, έκανε τους δικούς του υπολογισμούς, αλλά επίσης δεν κατάφερε να τραβήξει την προσοχή των Γάλλων αστρονόμων. Ωστόσο, την ίδια χρονιά, ο Τζον Χέρσελ άρχισε να υποστηρίζει τη μαθηματική μέθοδο και ενθάρρυνε τον Τζέιμς Τσάλις να αναζητήσει τον πλανήτη. Μετά από μεγάλη καθυστέρηση, ο Τσάλις ξεκίνησε την άβουλη αναζήτησή του τον Ιούλιο του 1846. Εν τω μεταξύ, ο Λε Βεριέ είχε πείσει τον Γιόχαν Γκότφριντ Γκάλε να αναζητήσει τον πλανήτη.

Αν και ο Heinrich d'Arrest ήταν ακόμη φοιτητής στο Αστεροσκοπείο του Βερολίνου, πρότεινε ότι ένας πρόσφατα σχεδιασμένος χάρτης του ουρανού, στην περιοχή της προβλεπόμενης περιοχής του Le Verrier, θα μπορούσε να συγκριθεί με τον τρέχοντα ουρανό για να αναζητηθεί η αλλαγή της θέσης ενός πλανήτη, σε σχέση με ένα σταθερό αστέρι. Ο Ποσειδώνας ανακαλύφθηκε τότε την ίδια νύχτα, στις 23 Σεπτεμβρίου 1846, σε απόσταση 1° (μία μοίρα (γωνία) από το σημείο που είχε προβλέψει ο Λε Βεριέ και περίπου 10° από την πρόβλεψη του Άνταμς. Ο Challis ανακάλυψε αργότερα ότι είχε δει τον πλανήτη δύο φορές τον Αύγουστο, αποτυγχάνοντας να τον αναγνωρίσει λόγω της απρόσεκτης προσέγγισής του στο έργο.

Αναγνώριση και ονομασία

Αφού διαδόθηκε η είδηση της ανακάλυψης του Ποσειδώνα, υπήρξαν επίσης πολλές διαφωνίες μεταξύ των Γάλλων και των Βρετανών σχετικά με το ποιος έπρεπε να λάβει τα εύσημα για την ανακάλυψη. Αργότερα, μια διεθνής συμφωνία αποφάσισε ότι τόσο ο Λε Βεριέ όσο και ο Άνταμς μαζί άξιζαν τα εύσημα. Ωστόσο, οι ιστορικοί επανεξέτασαν το θέμα μετά την επανανακάλυψη, το 1998, των "εγγράφων του Ποσειδώνα" (ιστορικά έγγραφα από το Βασιλικό Αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς), τα οποία φαίνεται ότι είχαν κλαπεί και φυλάσσονταν από τον αστρονόμο Όλιν Έγκεν για σχεδόν τρεις δεκαετίες και ανακαλύφθηκαν ξανά (στην ιδιοκτησία του) μόνο λίγο μετά τον θάνατό του. Μετά την επανεξέταση των εγγράφων, ορισμένοι ιστορικοί πιστεύουν τώρα ότι ο Άνταμς δεν αξίζει ίση αναγνώριση με τον Λε Βεριέ.

Λίγο μετά την ανακάλυψή του, ο Ποσειδώνας ονομάστηκε προσωρινά "ο εξωτερικός πλανήτης του Ουρανού" ή "ο πλανήτης του Λε Βεριέ". Η πρώτη πρόταση για ένα όνομα προήλθε από τον Galle. Πρότεινε το όνομα Ιανός. Στην Αγγλία, ο Challis πρότεινε το όνομα Oceanus. Στη Γαλλία, ο Αραγκό πρότεινε ο νέος πλανήτης να ονομαστεί Λεβεριέ, μια πρόταση που συνάντησε πολλές αντιδράσεις εκτός Γαλλίας. Τα γαλλικά αλμανάκ επανέφεραν αμέσως το όνομα Herschel για τον Ουρανό και το Leverrier για τον νέο πλανήτη.

Εν τω μεταξύ, για ξεχωριστό και διαφορετικό λόγο, ο Άνταμς πρότεινε την αλλαγή του ονόματος Γεωργιανός σε Ουρανός, ενώ ο Λεβεριέ (μέσω του Συμβουλίου του Γεωγραφικού Μήκους) πρότεινε τον Ποσειδώνα για τον νέο πλανήτη. Ο Struve υποστήριξε αυτό το όνομα στις 29 Δεκεμβρίου 1846 στην Ακαδημία Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης. Σύντομα ο Ποσειδώνας συμφωνήθηκε διεθνώς μεταξύ πολλών ανθρώπων και αποτέλεσε τότε το επίσημο όνομα για τον νέο πλανήτη. Στη ρωμαϊκή μυθολογία, ο Ποσειδώνας ήταν ο θεός της θάλασσας, που ταυτιζόταν με τον ελληνικό θεό Ποσειδώνα.

Μάζα και σύνθεση

Με 10,243×1025 kg, η μάζα του Ποσειδώνα τοποθετεί τον πλανήτη μεταξύ της Γης και των μεγαλύτερων αερίων γιγάντων- ο Ποσειδώνας έχει δεκαεπτά γήινες μάζες αλλά μόλις το 1/18 της μάζας του Δία. Ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός θεωρούνται συχνά ότι ανήκουν σε μια υποκατηγορία γίγαντα αερίων, γνωστή ως "γίγαντες πάγου", δεδομένου του μικρότερου μεγέθους τους και των μεγάλων διαφορών στη σύνθεσή τους σε σύγκριση με τον Δία και τον Κρόνο. Στην αναζήτηση εξωηλιακών πλανητών, ο Ποσειδώνας έχει χρησιμοποιηθεί ως σημείο αναφοράς για τον προσδιορισμό του μεγέθους και της δομής του πλανήτη που θα ανακαλυφθεί. Ορισμένοι ανακαλυφθέντες πλανήτες που έχουν παρόμοιες μάζες με τον Ποσειδώνα συχνά αποκαλούνται "Ποσειδόνες". όπως ακριβώς οι αστρονόμοι αναφέρονται σε διάφορους εξωηλιακούς "Δίαδες".

Η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, με μικρότερη ποσότητα ηλίου. Μια μικρή ποσότητα μεθανίου ανιχνεύεται επίσης στην ατμόσφαιρα. Σημαντικές ζώνες απορρόφησης του μεθανίου εμφανίζονται σε μήκη κύματος πάνω από 600 nm, στο κόκκινο και υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Αυτή η απορρόφηση του κόκκινου φωτός από το ατμοσφαιρικό μεθάνιο δίνει στον Ποσειδώνα την μπλε απόχρωση.

Επειδή ο Ποσειδώνας βρίσκεται σε τροχιά τόσο μακριά από τον Ήλιο, δέχεται πολύ λίγη θερμότητα με τις ανώτερες περιοχές της ατμόσφαιρας να βρίσκονται στους -218 °C (55 K). Βαθύτερα μέσα στα στρώματα του αερίου, ωστόσο, η θερμοκρασία αυξάνεται αργά. Όπως και στον Ουρανό, η πηγή αυτής της θέρμανσης είναι άγνωστη, αλλά οι διαφορές είναι μεγαλύτερες: Ο Ποσειδώνας είναι ο πιο απομακρυσμένος πλανήτης από τον Ήλιο, ωστόσο η εσωτερική του ενέργεια είναι αρκετά ισχυρή ώστε να δημιουργεί τους ταχύτερους ανέμους που παρατηρούνται στο ηλιακό σύστημα. Έχουν προταθεί διάφορες πιθανές εξηγήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ακτινογενούς θέρμανσης από τον πυρήνα του πλανήτη, της συνεχούς ακτινοβολίας στο διάστημα της θερμότητας που έχει απομείνει από την εισερχόμενη ύλη κατά τη γέννηση του πλανήτη και των βαρυτικών κυμάτων που σπάνε πάνω από την τροπόπαυση.

Η δομή του εσωτερικού του Ποσειδώνα πιστεύεται ότι είναι πολύ παρόμοια με τη δομή του εσωτερικού του Ουρανού. Πιθανόν να υπάρχει ένας πυρήνας, που πιστεύεται ότι έχει περίπου 15 γήινες μάζες, αποτελούμενος από λιωμένο βράχο και μέταλλο που περιβάλλεται από ένα μείγμα βράχων, νερού, αμμωνίας και μεθανίου. Οι μεγάλες πιέσεις διατηρούν το παγωμένο μέρος αυτού του περιβάλλoντος μίγματος ως στερεό, παρά τις μεγάλες θερμοκρασίες κοντά στον πυρήνα. Η ατμόσφαιρα, που εκτείνεται περίπου 10 έως 20% της διαδρομής προς το κέντρο, αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο σε μεγάλα υψόμετρα. Περισσότερα μείγματα μεθανίου, αμμωνίας και νερού βρίσκονται στις χαμηλότερες περιοχές της ατμόσφαιρας. Πολύ αργά αυτή η πιο σκοτεινή και θερμή περιοχή αναμειγνύεται με το υπέρθερμο υγρό εσωτερικό. Η πίεση στο κέντρο του Ποσειδώνα είναι εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη στην επιφάνεια της Γης. Η σύγκριση της ταχύτητας περιστροφής του με τον βαθμό της επιπεδότητας του δείχνει ότι η μάζα του είναι λιγότερο συγκεντρωμένη προς το κέντρο σε αντίθεση με τον Ουρανό.

Καιρός και μαγνητικό πεδίο

Μια διαφορά μεταξύ Ποσειδώνα και Ουρανού είναι το επίπεδο της μετεωρολογικής δραστηριότητας που έχει παρατηρηθεί (δει ή μετρηθεί). Όταν το διαστημικό σκάφος Voyager πέρασε από τον Ουρανό το 1986, παρατηρήθηκε ότι οι άνεμοι στον πλανήτη αυτό ήταν ήπιοι. Όταν το Voyager πέρασε από τον Ποσειδώνα το 1989, παρατηρήθηκαν ισχυρά καιρικά φαινόμενα. Ο καιρός του Ποσειδώνα έχει εξαιρετικά ενεργά συστήματα καταιγίδων. Η ατμόσφαιρά του έχει τις υψηλότερες ταχύτητες ανέμου στο ηλιακό σύστημα, που πιστεύεται ότι τροφοδοτείται από τη ροή της εσωτερικής θερμότητας. Οι κανονικοί άνεμοι στην περιοχή του ισημερινού έχουν ταχύτητες περίπου 1.200 km/h (750 mph), ενώ οι άνεμοι στα συστήματα καταιγίδων μπορούν να φτάσουν έως και 2.100 km/h, ταχύτητες σχεδόν υπερηχητικές.

Το 1989, το διαστημικό σκάφος Voyager 2 της NASA ανακάλυψε τη Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα, ένα σύστημα κυκλωνικών καταιγίδων στο μέγεθος της Ευρασίας. Η καταιγίδα έμοιαζε με τη Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα του Δία. Ωστόσο, στις 2 Νοεμβρίου 1994, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble δεν είδε τη Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα στον πλανήτη. Αντ' αυτού, μια νέα καταιγίδα παρόμοια με τη Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα βρέθηκε στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη. Ο λόγος για τον οποίο η Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα εξαφανίστηκε είναι άγνωστος. Μια πιθανή θεωρία είναι ότι η μεταφορά θερμότητας από τον πυρήνα του πλανήτη διατάραξε την ατμοσφαιρική ισορροπία και τα υπάρχοντα μοτίβα κυκλοφορίας. Ο Scooter είναι μια άλλη καταιγίδα, μια ομάδα λευκών νεφών που βρίσκεται νοτιότερα από τη Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα. Το παρατσούκλι της δόθηκε όταν παρατηρήθηκε για πρώτη φορά κατά τους μήνες που προηγήθηκαν της συνάντησης με το Voyager το 1989: κινούνταν ταχύτερα από τη Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα. Μεταγενέστερες εικόνες έδειξαν σύννεφα που κινούνταν ακόμη πιο γρήγορα από τον Scooter. Το Μάτι του Μάγου (Wizard's Eye/Dark Spot 2) είναι μια άλλη νότια κυκλωνική καταιγίδα, η δεύτερη ισχυρότερη καταιγίδα που παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της συνάντησης του 1989. Αρχικά ήταν εντελώς σκοτεινή, αλλά καθώς το Voyager πλησίαζε τον πλανήτη, αναπτύχθηκε ένας φωτεινός πυρήνας που φαίνεται στις περισσότερες από τις εικόνες υψηλότερης ανάλυσης.

Σε αντίθεση με άλλους γίγαντες αερίων, η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα δείχνει την παρουσία υψηλών νεφών που δημιουργούν σκιές σε ένα πυκνό στρώμα νεφών από κάτω. Αν και η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι πολύ πιο ενεργή από εκείνη του Ουρανού, και οι δύο πλανήτες αποτελούνται από τα ίδια αέρια και πάγους. Ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας δεν είναι ακριβώς ο ίδιος τύπος αερίων γιγάντων όπως ο Δίας και ο Κρόνος, αλλά μάλλον παγωμένοι γίγαντες, που σημαίνει ότι έχουν μεγαλύτερο στερεό πυρήνα και αποτελούνται επίσης από πάγο. Ο Ποσειδώνας είναι πολύ ψυχρός, με θερμοκρασίες μέχρι και -224 °C (-372 °F ή 49 K) που καταγράφηκαν στις κορυφές των νεφών το 1989.

Ο Ποσειδώνας έχει επίσης ομοιότητες με τον Ουρανό στη μαγνητόσφαιρά του, με ένα μαγνητικό πεδίο με έντονη κλίση συγκριτικά με τον άξονα περιστροφής του κατά 47° και μετατόπιση τουλάχιστον 0,55 ακτίνες (περίπου 13.500 χιλιόμετρα) από το φυσικό κέντρο του πλανήτη. Συγκρίνοντας τα μαγνητικά πεδία των δύο πλανητών, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ακραία πορεία μπορεί να είναι χαρακτηριστικό των ροών στο εσωτερικό του πλανήτη και όχι αποτέλεσμα της πλευρικής περιστροφικής κίνησης του Ουρανού. ^[]

Πολύ μικροί δακτύλιοι μπλε χρώματος έχουν ανακαλυφθεί γύρω από τον μπλε πλανήτη, αλλά δεν είναι τόσο γνωστοί όσο οι δακτύλιοι του Κρόνου. Όταν οι δακτύλιοι αυτοί ανακαλύφθηκαν από μια ομάδα με επικεφαλής τον Έντουαρντ Γκάιναν, αρχικά πίστευαν ότι οι δακτύλιοι μπορεί να μην είναι πλήρεις. Ωστόσο, αυτό αποδείχθηκε λάθος από το Voyager 2. Οι πλανητικοί δακτύλιοι του Ποσειδώνα έχουν μια περίεργη "σβώλους" διάταξη. Αν και η αιτία είναι προς το παρόν άγνωστη, αλλά ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να οφείλεται στη βαρυτική επαφή με τα μικρά φεγγάρια που περιφέρονται κοντά τους. ^[]

Η απόδειξη ότι οι δακτύλιοι είναι ατελείς ξεκίνησε στα μέσα της δεκαετίας του 1980, όταν διαπιστώθηκε ότι οι αστρικές αποκρύψεις σπάνια έδειχναν ένα επιπλέον "ανοιγόκλειμα" ακριβώς πριν ή μετά την απόκρυψη του πλανήτη από το άστρο. Οι εικόνες από το Voyager 2 το 1989 έλυσαν το πρόβλημα, όταν διαπιστώθηκε ότι το σύστημα δακτυλίων είχε αρκετούς αμυδρούς δακτυλίους. Ο πιο απομακρυσμένος δακτύλιος, ο Άνταμς, έχει τρία διάσημα τόξα που τώρα ονομάζονται Liberté, Egalité και Fraternité (Ελευθερία, Ισότητα και Αδελφοσύνη).

Η ύπαρξη των τόξων είναι πολύ δύσκολο να κατανοηθεί, διότι οι νόμοι της κίνησης προβλέπουν ότι τα τόξα εξαπλώνονται σε έναν ενιαίο δακτύλιο σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Οι βαρυτικές επιδράσεις της Γαλάτειας, ενός φεγγαριού ακριβώς προς το εσωτερικό του δακτυλίου, πιστεύεται τώρα ότι δημιούργησαν τα τόξα.

Αρκετοί άλλοι δακτύλιοι ανακαλύφθηκαν από τις κάμερες του Voyager. Επίσης, με τον λεπτό δακτύλιο Adams να απέχει περίπου 63.000 χλμ. από το κέντρο του Ποσειδώνα, ο δακτύλιος Leverrier βρίσκεται στα 53.000 χλμ. και ο ευρύτερος, μικρότερος δακτύλιος Galle στα 42.000 χλμ. Μια πολύ μικρή επέκταση προς τα έξω του δακτυλίου Leverrier έχει ονομαστεί Lassell- περιβάλλεται στο εξωτερικό του άκρο από τον δακτύλιο Arago στα 57.000 χλμ.

Νέες παρατηρήσεις από τη Γη που δημοσιεύθηκαν το 2005 φάνηκε να δείχνουν ότι οι δακτύλιοι του Ποσειδώνα είναι πολύ πιο ασταθείς από ό,τι νομίζαμε μέχρι σήμερα. Για την ακρίβεια, φαίνεται ότι ο δακτύλιος Liberté μπορεί να εξαφανιστεί ίσως και γρήγορα σε λιγότερο από 100 χρόνια. Οι νέες παρατηρήσεις φαίνεται να προκαλούν μεγάλη σύγχυση στην κατανόηση των δακτυλίων του Ποσειδώνα.

Ο Ποσειδώνας έχει συνολικά 14 γνωστά φεγγάρια. Καθώς ο Ποσειδώνας ήταν ο ρωμαϊκός θεός της θάλασσας, τα φεγγάρια του πλανήτη πήραν τα ονόματά τους από μικρότερους θαλάσσιους θεούς ή θεές. Το μεγαλύτερο και το μόνο αρκετά μεγάλο που έχει σχήμα σφαίρας είναι ο Τρίτων, (προφέρεται:ˈtraɪtən) που ανακαλύφθηκε από τον William Lassell μόλις 17 ημέρες μετά την ανακάλυψη του ίδιου του Ποσειδώνα. Σε αντίθεση με όλα τα άλλα μεγάλα πλανητικά φεγγάρια, ο Τρίτωνας έχει ανάδρομη τροχιά, γεγονός που δείχνει ότι το φεγγάρι πιθανότατα αιχμαλωτίστηκε και ίσως κάποτε ήταν αντικείμενο της ζώνης Κάιπερ. Βρίσκεται αρκετά κοντά στον Ποσειδώνα ώστε να έχει κλειδώσει σε σύγχρονη τροχιά και κινείται αργά προς τον Ποσειδώνα και μια μέρα θα διαλυθεί όταν περάσει το όριο Roche. Ο Τρίτων είναι το πιο ψυχρό αντικείμενο που έχει μετρηθεί στο ηλιακό σύστημα, με θερμοκρασίες -235 °C (38 K, -392 °F). Η διάμετρός του είναι 2700 km, (80% της Σελήνης της Γης, του Λούνα), η μάζα του είναι 2,15×1022 kg (30% του Λούνα), η διάμετρος της τροχιάς του είναι 354.800 km (90% του Λούνα) και η περίοδος της τροχιάς του είναι 5,877 ημέρες (20% του Λούνα).

Το δεύτερο γνωστό φεγγάρι του Ποσειδώνα (κατά σειρά απόστασης), το περίεργο φεγγάρι Νηρηίδα, έχει μια από τις πιο ασυνήθιστες τροχιές από οποιονδήποτε δορυφόρο του ηλιακού συστήματος.

Από τον Ιούλιο έως τον Σεπτέμβριο του 1989, το Voyager 2 ανακάλυψε έξι νέα φεγγάρια του Ποσειδώνα. Από αυτά, ο Proteus με το ανώμαλο σχήμα είναι το μεγαλύτερο γνωστό αντικείμενο που δεν έχει διαμορφωθεί σε σφαίρα από την ίδια του τη βαρύτητα. Αν και είναι το δεύτερο πιο ογκώδες φεγγάρι του Ποσειδώνα, έχει μόνο το ένα τέταρτο του 1% της μάζας του Τρίτωνα. Τα τέσσερα πλησιέστερα φεγγάρια του Ποσειδώνα, η Ναϊάδα, η Θάλασσα, η Δέσποινα και η Γαλάτεια, περιφέρονται αρκετά κοντά ώστε να βρίσκονται μέσα στους δακτυλίους του Ποσειδώνα.

Ο αμέσως πιο απομακρυσμένος, η Λάρισα, ανακαλύφθηκε αρχικά το 1981, όταν είχε αποκρύψει ένα αστέρι. Το φεγγάρι πιστώθηκε ότι προκάλεσε τα δακτυλικά τόξα του Ποσειδώνα όταν το Voyager 2 παρατήρησε τον Ποσειδώνα το 1989. Πέντε νέα ασυνήθιστα φεγγάρια που ανακαλύφθηκαν μεταξύ 2002 και 2003 ανακοινώθηκαν το 2004. Το πιο πρόσφατο φεγγάρι ανακαλύφθηκε από την εξέταση των ιμάγκων του τηλεσκοπίου Hubble στις 16 Ιουλίου 2013. Έχει διάμετρο μόλις 12 μίλια, επιτρέποντάς του να διαφεύγει της ανίχνευσης ακόμη και από το διαστημικό σκάφος Voyager 2.

Ο Ποσειδώνας δεν μπορεί να γίνει αντιληπτός μόνο με γυμνό μάτι, καθώς η κανονική φωτεινότητα του Ποσειδώνα κυμαίνεται μεταξύ των μεγεθών +7,7 και +8,0, τα οποία μπορούν να ξεπεραστούν από τα φεγγάρια του Δία του Γαλιλαίου, τον πλανήτη νάνο Δήμητρα και τους αστεροειδείς 4 Vesta, 2 Pallas, 7 Iris, 3 Juno και 6 Hebe. Ένα τηλεσκόπιο ή ισχυρά κιάλια θα δείξουν τον Ποσειδώνα ως μια μικρή μπλε κουκκίδα, παρόμοια σε εμφάνιση με τον Ουρανό. Το μπλε χρώμα προέρχεται από το μεθάνιο στην ατμόσφαιρά του. Το μικρό προφανές μέγεθός του έχει καταστήσει δύσκολη την οπτική μελέτη του- τα περισσότερα τηλεσκοπικά δεδομένα ήταν αρκετά περιορισμένα μέχρι την άφιξη του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble και των μεγάλων επίγειων τηλεσκοπίων με προσαρμοστικά οπτικά.

Με τροχιακή περίοδο (αστρική περίοδο) 164,88 Ιουλιανά έτη, ο Ποσειδώνας θα επιστρέψει σύντομα (για ανακάλυψη) στο ίδιο σημείο του ουρανού όπου ανακαλύφθηκε το 1846. Αυτό θα συμβεί τρεις διαφορετικές φορές, επίσης με μια τέταρτη κατά την οποία θα πλησιάσει πολύ κοντά στο να βρεθεί σε αυτή τη θέση. Αυτές είναι η 11η Απριλίου 2009, όταν θα βρίσκεται σε ανάδρομη κίνηση, η 17η Ιουλίου 2009, όταν θα βρίσκεται σε ανάδρομη κίνηση, και η 7η Φεβρουαρίου 2010, όταν θα βρίσκεται σε ανάδρομη κίνηση. Θα πλησιάσει επίσης πολύ κοντά στο να βρεθεί στο ίδιο σημείο από την ανακάλυψη του 1846 στα τέλη Οκτωβρίου έως τις αρχές-μέσα Νοεμβρίου 2010, όταν ο Ποσειδώνας θα γυρίσει από ανάδρομη σε ορθή κίνηση στην ακριβή μοίρα της ανακάλυψης του Ποσειδώνα και στη συνέχεια θα σταματήσει για μια στιγμή κατά μήκος της εκλειπτικής μέσα σε 2 λεπτά τόξου σε εκείνο το σημείο (πλησιέστερα στις 7 Νοεμβρίου 2010). Αυτή θα είναι η τελευταία φορά για τα επόμενα περίπου 165 χρόνια που ο Ποσειδώνας θα βρεθεί στο σημείο της ανακάλυψής του.

Αυτό εξηγείται από την ιδέα της αναβάθμισης. Όπως όλοι οι πλανήτες και οι αστεροειδείς του Ηλιακού Συστήματος πέρα από τη Γη, ο Ποσειδώνας περνάει από αναδρομή σε ορισμένα σημεία κατά τη διάρκεια της συνοδικής του περιόδου. Εκτός από την έναρξη της οπισθοδρόμησης, άλλα γεγονότα εντός της συνοδικής περιόδου περιλαμβάνουν την αστρονομική αντίθεση, την επιστροφή στην προοδευτική κίνηση και τη σύνοδο με τον Ήλιο.

Στην τροχιά του γύρω από τον Ήλιο, ο Ποσειδώνας επέστρεψε στο αρχικό σημείο ανακάλυψής του τον Αύγουστο του 2011.

Επί του παρόντος, μόνο ένα διαστημικό σκάφος έχει επισκεφθεί τον Ποσειδώνα. Το σκάφος Voyager 2 της NASA πραγματοποίησε μια γρήγορη πτήση από τον πλανήτη με την πλησιέστερη συνάντησή του στις 25 Αυγούστου 1989 και ήταν ο τελευταίος πλανήτης που έχει επισκεφθεί τουλάχιστον ένα διαστημικό σκάφος.

Μερικές από τις σημαντικές ανακαλύψεις του Voyager 2 ήταν η πολύ κοντινή πτήση του από τον Τρίτωνα, όπου τράβηξε φωτογραφίες από διάφορα μέρη του φεγγαριού. Το σκάφος ανακάλυψε επίσης τη Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα, η οποία όμως έχει πλέον εξαφανιστεί όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble τράβηξε φωτογραφίες του Ποσειδώνα το 1994. Αρχικά πίστευαν ότι ήταν ένα μεγάλο σύννεφο ή ένα σύστημα κυκλωνικής καταιγίδας, αλλά αργότερα υπέθεσαν ότι ήταν απλώς μια τρύπα στο ορατό κατάστρωμα των νεφών.

Ο Ποσειδώνας αποδείχθηκε ότι έχει τους ισχυρότερους ανέμους από όλους τους γίγαντες αερίων του ηλιακού συστήματος. Στις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος, όπου ο Ήλιος λάμπει πάνω από 1000 φορές πιο αμυδρά από ό,τι στη Γη (εξακολουθεί να είναι πολύ φωτεινός με μέγεθος -21), ο τελευταίος από τους τέσσερις γίγαντες συνέβη όντως όπως πραγματικά περίμεναν οι επιστήμονες. Θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί ότι όσο πιο μακριά βρίσκεται ένας πλανήτης από τον Ήλιο, τόσο λιγότερη ενέργεια και θερμότητα θα υπήρχε για να δημιουργηθούν και να λειτουργήσουν οι πολύ ισχυροί άνεμοι γύρω του. Οι άνεμοι στον Δία ήταν ήδη εκατοντάδες χιλιόμετρα την ώρα. Αντί να δουν πιο αργούς ανέμους, οι επιστήμονες βρήκαν ταχύτερους ανέμους (πάνω από 1600 χλμ/ώρα) στον πιο μακρινό Ποσειδώνα.

Μια πιθανή εικασία για την αιτία των ταχύτερων ταχυτήτων των ανέμων είναι ότι αν παραχθεί αρκετή ενέργεια, δημιουργούνται αναταράξεις, οι οποίες επιβραδύνουν τους ανέμους (όπως αυτούς του Δία). Στον Ποσειδώνα, ωστόσο, υπάρχει τόσο λίγη ηλιακή ενέργεια, ώστε όταν οι άνεμοι ξεκινούν, συναντούν πολύ μικρή αντίσταση και είναι σε θέση να διατηρούν πολύ υψηλές ταχύτητες. Εν πάση περιπτώσει, ο Ποσειδώνας εκπέμπει περισσότερη ενέργεια από όση παίρνει από τον Ήλιο, και η εσωτερική πηγή ενέργειας αυτών των ανέμων παραμένει απροσδιόριστη.

Οι εικόνες που εστάλησαν στη Γη από το Voyager 2 το 1989 αποτέλεσαν τη βάση για ένα ολονύχτιο πρόγραμμα του PBS με τίτλο Neptune All Night.