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2005年新发表的在地球上观察的结果表明 ， 海王星的环比原先以为的更不稳定 。凯克天文台在2002年和2003年拍摄的图像显示 ， 与"旅行者2号"拍摄时相比 ， 海王星环发生了显着的退化 ， 特别是“自由弧” ， 也许在一个世纪左右就会消失 。光环数据光环距离（千米）宽度（千米）另称Diffuse41900151989N3R,GalleInner53200151989N2R,勒威耶Plateau5320058001989N4R,Lassell,AragoMain62930< 501989N1R,Adams（距离是海王星中心到光环的内端）卫星海王星有14颗已知的天然卫星 。其中最大的、也是唯一拥有足够质量成为球体的海卫一在海王星被发现17天以后就被威廉·拉塞尔发现了 。与其他大型卫星不同 ， 海卫一运行于逆行轨道 ， 说明它是被海王星俘获的 ， 大概曾经是一个柯伊伯带天体 。它与海王星的距离足够近使它被锁定在同步轨道上 ， 它将缓慢地经螺旋轨道接近海王星 ， 当它到达洛希极限时最终将被海王星的引力撕开 。海卫一是太阳系中被测量的最冷的天体 ， 温度为-235℃（38K） 。
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海王星第二个已知卫星（依距离排列）是形状不规则的海卫二 ， 它的轨道是太阳系中离心率最大的卫星轨道之一 。从1989年7月到9月 ， “旅行者2号”发现了六个新的海王星卫星 。其中形状不规则的海卫八以拥有在其密度下不会被它自身的引力变成球体的最大体积而出名 。儘管它是质量第二大的海王星卫星 ， 它只是海卫一质量的四百分之一 。最靠近海王星的四个卫星 ， 海卫三、海卫四、海卫五和海卫六 ， 轨道在海王星的环之内 。第二靠外的海卫七在1981年它掩星的时候被观察到 。起初掩星的原因被归结为行星环上的弧 ， 但据1989年“旅行者2号”的观察 ， 才发现是由卫星造成的 。2004年宣布了在2002年和2003之间发现的五个新的形状不规则卫星 。由于海王星得名于罗马神话的海神 ， 它的卫星都以低等的海神命名 。SETI协会研究员马克·肖华特（Mark Showalter）2013年发现了围绕海王星的一颗新卫星 ， 编号为海王星卫星S/2004N1 ， 直径约为19千米 ， 距地球约48亿千米 。卫星名称卫星距离（km）直径（km）发现者发现日期海卫一（Triton）3550002706Lassell1846海卫二（Nereid）5509000340Kuiper1949海卫三（Naiad）4800066旅行者2号1989海卫四（Thalassa）5000080旅行者2号1989海卫五（Despina）53000148旅行者2号1989海卫六（Galatea）62000158旅行者2号1989海卫七（Larissa）74000192旅行者2号1989海卫八（Proteus）118000422旅行者2号1989海卫九（Halimede）4800000048Matthew J. Holman2003海卫十（Psamathe）4669500056David C. Jewitt2003海卫十一（Sao）2242200044Matthew J. Holman2002海卫十二（Laomedeia）2357100042Matthew J. Holman2002海卫十三（Neso）4838700060Matthew J. Holman2002星体运动轨道海王星的轨道周期（年）大约相当于164.79地球年 。海王星于2011年7月12日回到绕日公转轨道上它被发现时的那个点 。由于地球处于其365.25天周期轨道的不同地点 ， 届时从地球看到的海王星并不会处在它被发现时在天空中的那个位置 。从地球上观察 ， 海王星沖日周期为367天 ， 这些周期使它在2010年4月和7月以及2011年10月和11月接近1846年它被发现时的坐标 。在2010年8月20日 ， 海王星将于发现它的1846年中的同一天再度沖日 。
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