Pianeta Plutone

Plutone possiede un'orbita molto eccentrica (0,2488) e notevolmente inclinata rispetto all'eclittica (17°7'), e in un breve periodo della sua rivoluzione si trova più vicino al Sole che Nettuno. Tuttavia i due oggetti orbitano in risonanza 2:3 (163,88 anni Nettuno e 248,74 anni Plutone), e quindi non si verificano incontri ravvicinati tali da perturbare l'orbita di Plutone. A partire dagli anni novanta del XX secolo sono stati scoperti diversi planetoidi della fascia di Edgeworth-Kuiper in risonanza orbitale 2:3 con Nettuno: oggi tali corpi vanno sotto la denominazione comune di plutini, e Plutone ne è considerato il prototipo.

Il sistema di Plutone non è mai stato visitato da alcuna sonda spaziale di fabbricazione umana, e pertanto molte misurazioni relative alla sua natura fisica sono approssimative e non confermate. Si ritiene comunque che esso possieda una debole atmosfera, composta prevalentemente da metano gassoso, quindi da argon, azoto, monossido di carbonio, ossigeno. Probabilmente la pressione atmosferica, comunque estremamente bassa, varia sensibilmente al variare della distanza del corpo dal Sole e con il ciclo delle stagioni: è presente quando il pianeta nano si trova vicino al perielio, nel momento in cui la pressione al suolo raggiungerebbe dai 3 ai 160 microbar, mentre a distanze maggiori dal Sole congela e precipita sulla superficie.

Pianeta Nettuno

Il pianeta Nettuno compie una rivoluzione attorno al Sole in circa 164,79 anni. 

Con una massa pari a circa 17 volte quella terrestre ed una densità media di 1,64 volte quella dell'acqua, Nettuno è il più piccolo e più denso fra i pianeti giganti del sistema solare. Il suo raggio equatoriale, ponendo lo zero altimetrico alla quota in cui la pressione atmosferica vale 1000 hPa, è di 24 764 km. Le nuove scoperte di moltissimi corpi celesti nel sistema solare esterno hanno portato gli astronomi a coniare un nuovo termine, oggetto trans-nettuniano, che designa qualsiasi oggetto orbitante oltre l'orbita di Nettuno (o comunque formatosi in quella regione).

Numerosi oggetti di questo tipo, e segnatamente Plutone, presentano fenomeni di risonanza orbitale con Nettuno; essi sono comunemente noti come plutini (nel caso di una risonanza 3:2) o twotini (nel caso di una risonanza 2:1). Sono testimoniati altri rapporti di risonanza, seppur con minore frequenza. A causa dell'alta eccentricità dell'orbita di Plutone, periodicamente Nettuno viene a trovarsi più lontano dal Sole di quest'ultimo, come è accaduto fra il 1979 ed il 1999; ciononostante una collisione fra i due corpi è del tutto improbabile, a causa dell'alta inclinazione fra i due piani orbitali e della risonanza orbitale.

Pianeta Urano

La caratteristica più interessante del pianeta è l'orientamento del suo asse di rotazione.

Tutti gli altri pianeti hanno il proprio asse quasi perpendicolare al piano dell'orbita, mentre quello di Urano è quasi parallelo. Ruota quindi mantenendo uno dei suoi poli verso il sole per metà del periodo di rivoluzione con conseguente estremizzazione delle fasi stagionali. Inoltre, poiché l'asse è inclinato di poco più di 90°, la rotazione è tecnicamente retrograda: Urano ruota nel verso opposto a quello di tutti gli altri pianeti del sistema solare, anche se vista l'eccezionalità dell'inclinazione la rotazione retrograda è solo una nota minore.

Il periodo della sua rivoluzione attorno al sole è di 84 anni circa e quindi ogni 40 anni cambia il polo esposto al sole, che ha una temperatura superiore rispetto a quella dell'equatore. La sua orbita giace in pratica sul piano dell' eclittica (inclinazione di 0,7°). Urano è un gigante gassoso, simile a Nettuno ma leggermente più grande. La struttura interna del pianeta è costituita da una atmosfera spessa 7600 km. La sonda Voyager 2 è l'unica sonda spaziale ad essersi avvicinata al pianeta, e non sono in programma missioni per il futuro.

Pianeta Saturno

Saturno appare visibilmente schiacciato ai poli:

I suoi diametri equatoriale e polare differiscono di quasi il 10% (120 536 km contro 108 728 km). Questa forma è il risultato della sua rapida rotazione e della sua composizione fluida, facile a deformarsi. Anche gli altri giganti gassosi sono deformati in maniera analoga, ma in modo molto meno evidente. Saturno è anche l'unico pianeta del sistema solare con una densità media inferiore a quella dell'acqua: solo 0,69 g/cm3. In realtà il valore medio è una combinazione di densità molto basse, nell'atmosfera del pianeta, e densità più elevate all'interno, sicuramente maggiori di quella dell'acqua.

Saturno orbita attorno al Sole ad una distanza media di 1,427 miliardi di chilometri, percorrendo una rivoluzione completa in 29,458 anni terrestri. La sua orbita è inclinata di 2,488° rispetto all'eclittica ed è eccentrica di un fattore 0,0560. Alla sua distanza, la luce del Sole appare 100 volte meno intensa rispetto alle misure effettuate da Terra. Con una massa pari a 95 volte e un volume pari a 700 volte quello terrestre, Saturno è il secondo pianeta più grande del sistema solare dopo Giove.

Pianeta Giove

Giove orbita attorno al Sole ad una distanza media di 5,20 unità astronomiche e compie una rivoluzione in 11,8565 anni siderali. L'orbita del pianeta è inclinata di 1,305° rispetto all'eclittica e di 3,12° rispetto al suo equatore, ed è caratterizzata da un'eccentricità orbitale pari a 0,04839. La sua velocità orbitale media è di 47051 km/h. L'atmosfera gioviana, similmente a quella di Saturno, si compone per la massima parte di idrogeno ed elio, i due stessi elementi principali che costituiscono il Sole e, in generale, l'Universo. Essa è attraversata da venti molto violenti, che possono raggiungere velocità nell'ordine dei 500-600 km/h.

Giove ruota su se stesso più rapidamente di tutti gli altri pianeti del Sistema Solare. Osservando l'incedere delle macchie sulla sua superficie, si è scoperto che il pianeta non ruota rigidamente come un corpo solido. Tuttavia, a differenza della rotazione differenziale del Sole, che presenta una variazione graduale della velocità di rotazione dall'equatore ai poli, il periodo di rotazione di Giove possiede variazioni zonali che ricordano molto quelle dell'atmosfera terrestre. Nella fascia compresa tra ±10° dall'equatore, il periodo di rotazione è di circa 9h 50m.