Plutón se mueve dentro de la órbita de Neptuno por primera vez desde que se descubrió.
Neptuno es el octavo y más lejano planeta solar conocido desde el Sol. En el Sistema Solar, es el cuarto planeta más grande por diámetro, el tercer planeta más masivo y el planeta gigante más denso. Tiene 17 veces la masa de la Tierra y es un poco más masivo que su casi gemelo Urano. Neptuno es más denso y físicamente más pequeño que Urano porque su mayor masa provoca una mayor compresión gravitacional de su atmósfera. Se le conoce como uno de los dos planetas gigantes de hielo del sistema solar (el otro es Urano).
Al estar compuesto principalmente de gases y líquidos, no tiene una "superficie sólida" bien definida. El planeta orbita alrededor del Sol una vez cada 164,8 años a una distancia media de 30,1 UA (4500 millones de km; 2800 millones de millas). Lleva el nombre del dios romano del mar y tiene el símbolo astronómico, que representa el tridente de Neptuno. Neptuno no es visible a simple vista y es el único planeta del Sistema Solar encontrado por predicción matemática en lugar de observación empírica. Cambios inesperados en la órbita de Urano llevaron a Alexis Bouvard a plantear la hipótesis de que su órbita estaba sujeta a perturbaciones gravitatorias por parte de un planeta desconocido. Después de la muerte de Bouvard, la posición de Neptuno fue predicha a partir de sus observaciones, de forma independiente, por John Couch Adams y Urbain Le Verrier. Posteriormente, Neptuno fue observado con un telescopio el 23 de septiembre de 1846 por Johann Galle dentro de un grado de la posición predicha por Le Verrier. Su luna más grande, Tritón, fue descubierta poco después, aunque ninguna de las 13 lunas conocidas restantes del planeta se localizó telescópicamente hasta el siglo XX. La distancia del planeta a la Tierra le da un tamaño aparente muy pequeño, lo que dificulta su estudio con telescopios terrestres. Neptuno fue visitado por la Voyager 2, cuando sobrevoló el planeta el 25 de agosto de 1989; La Voyager 2 sigue siendo la única nave espacial que ha visitado Neptuno. La llegada del telescopio espacial Hubble y los grandes telescopios terrestres con óptica adaptativa ha permitido recientemente observaciones detalladas adicionales desde lejos.
Al igual que Júpiter y Saturno, la atmósfera de Neptuno está compuesta principalmente de hidrógeno y helio, junto con rastros de hidrocarburos y posiblemente nitrógeno, aunque contiene una mayor proporción de "hielo" como agua, amoníaco y metano. Sin embargo, al igual que Urano, su interior está compuesto principalmente de hielo y roca; Urano y Neptuno normalmente se consideran "gigantes de hielo" para enfatizar esta distinción. Los rastros de metano en las regiones más externas explican en parte la apariencia azul del planeta, aunque se cree que un componente desconocido colorea a Neptuno de un azul más profundo en comparación con Urano. En contraste con la atmósfera brumosa y relativamente monótona de Urano, la atmósfera de Neptuno tiene patrones meteorológicos. Por ejemplo, en el momento del sobrevuelo de la Voyager 2 en 1989, el hemisferio sur del planeta tenía una Gran Mancha Oscura comparable a la Gran Mancha Roja de Júpiter. Más recientemente, en 2018, se identificaron y estudiaron una mancha oscura principal más nueva y una mancha oscura más pequeña. Además, estos patrones climáticos son impulsados por los vientos sostenidos más fuertes de cualquier planeta del Sistema Solar, con velocidades de viento registradas de hasta 2100 km/h (580 m/s; 1300 mph). Debido a su gran distancia del Sol, la atmósfera exterior de Neptuno es uno de los lugares más fríos del Sistema Solar, con temperaturas en la parte superior de sus nubes que se acercan a los 55 K (218 C; 361 F). Las temperaturas en el centro del planeta son de aproximadamente 5400 K (5100 C; 9300 F). Neptuno tiene un sistema de anillos débil y fragmentado (etiquetado como "arcos"), que fue descubierto en 1984 y luego confirmado por la Voyager 2.
Plutón (designación de planeta menor: 134340 Plutón) es un planeta enano en el cinturón de Kuiper, un anillo de cuerpos más allá de la órbita de Neptuno. Fue el primer objeto descubierto en el cinturón de Kuiper y sigue siendo el cuerpo más grande conocido en esa área.
Después de que Plutón fuera descubierto en 1930, se declaró que era el noveno planeta desde el Sol. A partir de la década de 1990, su condición de planeta fue cuestionada tras el descubrimiento de varios objetos de tamaño similar en el cinturón de Kuiper y el disco disperso, incluido el planeta enano Eris. Esto llevó a la Unión Astronómica Internacional (IAU) en 2006 a definir formalmente el término planeta, excluyendo a Plutón y reclasificándolo como un planeta enano.
Plutón es el noveno objeto más grande y el décimo más masivo conocido que orbita directamente alrededor del Sol. Es el objeto transneptuniano más grande conocido por volumen, pero es menos masivo que Eris. Al igual que otros objetos del cinturón de Kuiper, Plutón está hecho principalmente de hielo y roca y es relativamente pequeño: un sexto de la masa de la Luna y un tercio de su volumen. Tiene una órbita moderadamente excéntrica e inclinada durante la cual oscila entre 30 y 49 unidades astronómicas o AU (4400 a 7400 millones de km) del Sol. Esto significa que Plutón periódicamente se acerca más al Sol que Neptuno, pero una resonancia orbital estable con Neptuno evita que colisionen. La luz del Sol tarda 5,5 horas en llegar a Plutón a su distancia media (39,5 UA).
Plutón tiene cinco lunas conocidas: Caronte (la más grande, con un diámetro de poco más de la mitad del de Plutón), Styx, Nix, Kerberos e Hydra. Plutón y Caronte a veces se consideran un sistema binario porque el baricentro de sus órbitas no se encuentra dentro de ninguno de los dos cuerpos.
La nave espacial New Horizons realizó un sobrevuelo de Plutón el 14 de julio de 2015, convirtiéndose en la primera y, hasta la fecha, la única nave espacial en hacerlo. Durante su breve sobrevuelo, New Horizons realizó mediciones y observaciones detalladas de Plutón y sus lunas. En septiembre de 2016, los astrónomos anunciaron que el casquete marrón rojizo del polo norte de Caronte está compuesto de tolinas, macromoléculas orgánicas que pueden ser ingredientes para el surgimiento de la vida, y que se producen a partir de metano, nitrógeno y otros gases liberados de la atmósfera de Plutón. y transfirió 19.000 km (12.000 millas) a la luna en órbita.