天王星的卫星也比较多，是一个大家庭。较早发现的5颗卫星都比较大，有4颗卫星的直径都在1100千米以上，最小的一颗直径为500千米。1986年1月，宇宙飞船“旅行者2号”飞近天王星，从1月24日到2月25日，对天王星及其卫星和环带进行了细致的观测，又发现10颗较小的卫星，使天王星的卫星数达到15颗。“旅行者2号”还对5颗早已知道的卫星拍了许多照片，发现这些卫星的地貌很像地球，特别是天卫五的地貌非常丰富，既有悬崖峭壁，又有高山峡谷。
“旅行者2号”还发现天王星有一个令人奇怪的现象，它背向太阳的极区温度反倒比被太阳照亮的另一个极区的温度要高一些，这是什么原因造成的，目前也是一个未解的谜。
“旅行者”号探测海王星
在海王星被发现以来的143年中，天文学家们尽管采用了高倍率望远镜，仍对它了解甚少。1989年8月，宇宙飞船“旅行者2号”从距离海王星云端4800千米的地方飞过，使这种状况得到彻底改变。通过“旅行者”从44.8亿千米的远方发回的照片，海王星终于显示出它的英姿。从此，人们才了解到，海王星并不是太阳系里的一个死堆，而是风暴活动频繁的星球。它有3个光环——卫星与小行星碰撞的古老遗迹。
它有8颗卫星，其中1颗上的冰山中此刻正在喷出液态氮的泡沫。
实际上，很早以前两位数学家用纸和铅笔就“发现”了海王星。
根据天王星的奇异轨道，J·C·亚当斯和U.勒威耶各自预测存在着一个新行星。他们计算出，在更远的地方有一个大的重力源作用于天王星，使它的速度时快时慢，就像被钓上来的鱼在线上蹦跳一样。但是两个人谁也无法说服天文学家去寻找这个新行星。
最后，1846年，勒威耶把他的图纸寄给了一位名叫J.伽勒的年轻的德国天文学家。就在那一天晚上，伽勒在夜空中观测到这个蓝色的行星。
1989年8月，“旅行者”从海王星旁边飞过。此前的几个月，“旅行者”的照相机就可以拍摄到海王星的详细情况，这些情况从地球上是看不到的。有一巨大鹅卵形风暴，直径大约1.28万千米，看上去像是蓝色海王星向外注视着的一只大眼睛。科学家们称之为“大黑斑”。在这个风暴的眼里，直径640千米的“雨果”号飓风只是一个斑点而已。
这种风暴并非海王星独有。“旅行者”发现，木星和土星上的风暴更大而且更为强烈。这种风暴天气使科学家们感到兴奋，他们了解到，这些行星在气象方面是活跃的。
但是，这种风暴究竟是由什么推动的仍是一个谜。地球上的风暴是由从太阳吸收的热能推动的。可是海王星离太阳如此遥远，太阳的热能根本不可能推动这种风暴。一种可能性是，这种热能来自海王星石核内的强高压和强高温。
究竟事实是怎样的，这些严肃的问题看来只有留待以后回答。
值得科学家欣慰和研究的是“旅行者”共发现了6颗海王星的新卫星的照片，使海王星的卫星总数增加到8颗。海卫一是海王星最大的一颗卫星，也是“旅行者”照相机拍摄的主要目标。科学家们急切地等待着关于这颗卫星的清晰图像。科学家们看到的情况概括地说就是海卫一曾经是一个行星。这种说法的主要证据是海卫一是唯一一颗沿着与其母行星运行方向相反的轨道运行的大卫星。在整个太阳系里没有一颗大卫星这样逆行。
海卫一在其赤道附近显示一个古怪的冰覆盖着蓝色地带，这个地带是由冰冻的甲烷气体构成的。这使海卫一成为太阳系中唯一一颗真正的“蓝色卫星”。
在海卫一的其他地方，液态氮的泡沫冒出地面并冻结成闪闪发光的粉红色的霜。
亚利桑那大学的天体物理学家罗杰·耶尔说，海卫一的温度为—40益，是“我们见到的太阳系中最冷的天体”。
海卫一的另一个特点就是它有大气。
据吉姆·多伊尔讲，太阳系中另外还有一颗卫星有自己的大气，即绕土星运行的土卫二。海卫一的大气很薄，是由氮和甲烷气体组成的。
海卫一上陨石坑很少，表明海卫一地质活跃。由冰覆盖的表面部分地溶解后又重新冻结，把一些最大最老的陨石坑淹没了。
“旅行者”发回的照片显示出海卫一上有活的冰“火山”。
这些冰火山不像地球上的火山那样喷出炽热的岩浆，而是喷出液态氮。当液态氮到达极其寒冷的表面时，立即被冻结成高达8千米的冰晶射流。这股射流遇到海卫一大气的微风后，便形成风吹的条纹，落回到海卫一的表面。
猜测是否正确，可能最终还是只有依赖人类科学的发展才能定论。
神秘的哈雷彗星蛋
哈雷彗星每靠近地球时，地球上就出现神奇的彗星蛋，令人百思不解。
1682年，哈雷彗星对地球进行周期性的“访问”时，在德国的马尔堡，有只母鸡生下一个异乎寻常的蛋——蛋壳上布满星辰花纹。1758年，英国霍伊克附近乡村的一只母鸡生下一个蛋壳上清晰地描有彗星图案的蛋。1834年，哈雷彗星再次在苍穹出现，希腊科扎尼一个名叫齐西斯·卡拉齐斯的人家里，有只母鸡生下一个蛋，壳上有彗星图。他把它献给国家，得到了一笔不小的奖励。
1910年5月17日，当哈雷彗星重新装饰天空时，法国人诧异地获悉，一名叫阿伊德·布莉亚尔的妇女养的母鸡也生下一个蛋壳上绘有彗星图案的怪蛋，图案犹如雕刻，任你擦拭都不改变。为了得到1986年的彗星蛋，早在1950年，苏联科学家便在国内联系了数以万计的农户；法国、美国、意大利、瑞典、波兰、匈牙利、西班牙等20多个国家也建立了类似的调查网络。现在，调查结果已揭晓—1986年，意大利博尔戈的一户居民家里的母鸡生下一个彗星蛋，母鸡的主人意大利人伊塔洛·托洛埃因此暴富。为什么天空出现哈雷彗星时，地球上就出现蛋壳上描有哈雷彗星的鸡蛋呢？这个谜尚待解开，作为研究彗星的资料，被认为与免疫系统的效应原则，甚至和生物进化有关。
彗星会撞地球吗
在1994年发生的“苏梅克—列维9号”彗星碰撞木星的事件，引起了全世界科学家、政府领导人甚至平民百姓的关注。
这颗彗星闯入离木星很近的地方，被木星的潮汐作用撕裂为21块碎片。天文学家预告“苏梅克—列维9号”彗星的碎片处在一条最后要和木星碰撞的轨道上，1994年7月下半月，这些碎片将陆续和木星相碰撞。正如预告的那样，1994年7月17日至21日，这颗彗星的21块碎片一块接一块地撞到木星表面。
21块碎片中最大的一块直径约3.5千米，相撞时产生的烈焰高达1600千米。碰撞之后，在木星上留下的黑斑比地球还大。撞击所产生的能量相当于3亿颗原子弹，所发出的红外辐射极其强烈。人们以极大热情关注这一宇宙碰撞事件的整个过程。同时，人们也在思考，我们的地球是否也有可能受到彗星的袭击？当然，彗星和地球相撞的机会要比彗星和木星相撞的机会少很多。然而，也不是一点可能性都没有。
今天，天文学家比以往更加重视对彗星的研究了。
彗核是“脏雪球”吗
彗星，俗称扫帚星，出现时总是以它那拖着长长尾巴的特有外形吸引着人们的注意。在古代，它往往被视作不祥之物而给人以恐惧感。尽管人们对彗星已有几个世纪的科学观测历史，但认识还是很不足的。从体积上讲，彗星堪称太阳系中的庞然大物。彗星的彗发大过太阳，彗尾则更可长达3亿千米。
然而这一切都是彗星运动到离太阳较近时在太阳光作用下从彗核发展而来的。因此，彗星又是太阳系中最为活跃的成员。
彗核太小了，地球上即使用大望远镜也观测不到。人们只是间接地猜测有彗核存在，并估计它的性质和大小。
那么彗核究竟是什么呢？一个世纪之前，纽顿认为彗星是一大团固体粒子，它们在相似的轨道上独立地绕太阳公转。这团粒子的中心密集区即成为弥漫的彗核，但核并不是一个整体。这就是最早的彗核沙砾模型。这类模型认为固体微粒是在太阳系外形成的，因而有星际物质成分。但各种沙砾模型的具体内容又有所不同。1953年，英国科学家里特顿在他的《彗星及其起源》一书中主张彗星是松散的粒子群，粒子间无引力束缚。
而利奇特则在1963年他的《彗星本质》一书中认为彗星虽是较松散的粒子群，但粒子间有引力束缚。沙砾模型可以很自然地解释彗星的分裂以及形成流星群等观测事实。
另一种观点认为彗星具有致密彗核。这种看法19世纪就有了，但直到1950年，美国科学家惠伯才使这种观点有了重大的发展。他认为沙砾模型不能解释有关彗星的许多观测事实，如轨道长期变化，彗星爆发以及大彗星的气体尘埃等。
惠伯的致密核模型认为彗核是由冰冻的母分子和尘埃微粒混杂组成的整块团状物质，称为“脏雪球”。这种模型可以解释彗星的多种观测特征，在惠伯之后又得到很大发展，但长期以来始终没有直接的观测证据。
1985年至1986年哈雷彗星回归期间，有5艘飞船到达彗星附近进行实地探测。根据探测结果，哈雷彗星的彗核并不是惠伯认为的那种简单“脏雪球”。
这首先表现在外形不是一个球，而是呈长条形。彗核外表面极不规则，看上去像是由许多碎片组成的冰砾堆。表面粗糙，颜色极黑，如天鹅绒。彗核内物质的分布是不均匀的，最外部是由非挥发性物质构成的多孔表面层。因此当彗星接近太阳，外表温度高达30~130益时，表面层之内仍可以有冰存在，温度低于—70益。这一结构使彗核大部分表面不呈现较为均匀的气体升华现象。只是当阳光热量通过表面层传到内部并使冰升华时，蒸气才能穿过表面层逸出，成为喷流等彗核活动现象。因而，外部看来只有小部分彗核表面是活动的，喷流呈离散状分布，而不是从整个表面向外发出。核的不规则外形本身就表明了冰不是在一段较长时间内从包壳下部持续地通过升华释放出来的，因而核的内部结构也不会均匀。
这种带有外壳的复杂脏雪球模型为许多人所接受。但这毕竟只是对哈雷彗星单一样品的研究结果，而且严格说来许多内容还是间接推测出来的，以能说明用惠伯的简单均匀结构脏雪球模型所不能很好解释的一些观测现象。有些人，比如上面提到的里特顿，长期以来仍坚持他的沙砾模型。其他彗星的彗核又怎么样呢？如果有朝一日能直接从彗核上或深入彗核内部取一些样品来分析又会得出什么结果？这些只能留待以后的进一步研究来取得正确答案了。
伴星之谜
恒星是“天马行空，独来独往”，还是像天鹅那样成双成对地遨游太空呢？
有些恒星是两两组合的，现在已知的双星已超过6000对了。其实还有三合星和四合星等聚星。与地球关系最密切的太阳是一颗单星，这已是定论，没有什么可怀疑的。
然而，问题并非如此简单。
美国芝加哥大学的古生物学家劳普和塞普科斯基发现—在过去的2.5亿年间，每隔2600万年就发生一次生物灭绝。劳普还具体指出，每次灭绝都是彗星轰击的结果。那么是谁“派出”这些彗星来轰击地球（也可能还有别的行星）呢？1984年，美国物理学家穆勒等人与天体物理学家维特密里和杰克逊同时且相互独立地提出了一种新的假说——太阳并不是“单身汉”，而是有一个伴星。太阳的伴侣并不像太阳是滋生地球万物的母亲，而是一个很歹毒的杀手。正是它，每隔2600万年便派彗星轰击地球一次，为此穆勒等人为它起了一个可怕的名字——复仇星。
计算复仇星的各种天文数据引起了天文学家们极大的兴趣，他们展开了热烈的讨论。据推算复仇星轨道的半径为1.4光年，周期为2600万年。可能是一颗很暗的红矮星，科学家们甚至还对它的演化史作了推测。
为了找到复仇星，穆勒等人已在北半球拍下了几千张暗星照片，并且为了比较，间隔一段时间就重拍一次。不过观测上的困难是很多的。
对于复仇星的假设，一些科学家提出了疑问。也有的科学家认为，即使复仇星真有存在的可能，其彗星的轰击也不一定有2600万年的周期。
由于对复仇星的观测材料甚少，它是否真的存在，还需要长期的观测。