De gasreus Neptunus is genoemd naar de Romeinse god van de zee vanwege zijn felblauwe kleur. Hoewel later werd ontdekt dat deze kleuring een artefact is van het methaan in de buitenste atmosfeer in plaats van water, bezit Neptunus een atmosfeer en mantel die behoorlijk rijk is aan water. Het water van Neptunus verzamelt zich echter niet in de soorten meren, rivieren en oceanen die we hier op aarde kennen. De combinatie van de grote massa van Neptunus, de enorme afstand tot de zon en het ontbreken van zoiets als een vast oppervlak heeft enkele interessante gevolgen voor water.
Buitenatmosfeer
De gasvormige atmosfeer van Neptunus beslaat het buitenste derde deel van de straal van de planeet. Water bestaat in de atmosfeer in de vorm van damp en microscopisch kleine druppeltjes of ijskristallen. Hoewel de temperatuur van de buitenatmosfeer op wolkenniveau varieert tussen 150 graden onder nul en 200 graden onder nul Celsius, wordt een deel van het water vloeibaar of gasvormig gehouden door de enorme energie in de planeet stormen.
Mantel
Op een punt ongeveer een derde van de afstand tussen de buitenste atmosfeer en de kern, wordt de gasvormige atmosfeer de mantel. De meeste van dezelfde elementen die in de atmosfeer aanwezig zijn - waterstof, methaan, ammoniak en water - vormen de mantel, maar bestaan bij hogere temperaturen en drukken. De druk in de mantel voorkomt dat water verdampt of bevriest, dus veel van het water bestaat als vloeistof. Diep in de mantel gebeurt echter iets vreemds: het water wordt samengeperst tot een theoretische toestand bekend als superionisch water, dat enigszins werkt als een vloeistof, enigszins als een kristal en enigszins als a metaal. Hoewel wetenschappers nooit direct superionisch water hebben waargenomen, zijn er experimenten aan de gang om minuscule monsters te maken in laboratoria met behulp van deeltjesbundels.
Kern
Wetenschappers theoretiseren dat de kern van Neptunus ongeveer de massa van de aarde is en grotendeels bestaat uit gesteente en superionisch water. Hoewel de temperatuur van de kern zelfs hoger is dan die van de mantel, moet de druk die op het water wordt uitgeoefend de water om meer als ijs te werken dan als vloeibaar water, ook al zijn de druk en temperatuur veel te hoog om het water toe te staan bevriezen.
Vergelijking met de aarde
Hoewel Neptunus veel water heeft in vergelijking met Mars of Venus, neemt het een heel andere plaats in in de mechanica van de planeet. De wolken op Neptunus zijn niet gemaakt van water, maar van ammoniak en methaan. Water is ofwel te koud of staat onder te veel druk om te werken zoals op aarde. Het leven, zoals wetenschappers momenteel begrijpen, zou grote moeite hebben om gebruik te maken van een van de watervormen op Neptunus. Om deze reden is er zeer weinig serieuze wetenschappelijke speculatie over de mogelijkheid van leven in de superionische oceanen van Neptunus.