1.海王星的概况
海王星是环绕太阳运行的第八颗行星，也是太阳系中第四大天体。海王星直径小于天王星，但质量比它大。
天王星被发现后，人们注意到它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致。因此科学家们预测，存在着另一颗遥远的行星，影响着天王星的轨道。1846年9月23日，科学家们首次观察到海王星，它出现的地点非常靠近亚当斯和勒威耶根据所观察到的木星、土星和天王星的位置。谁先发现海王星和谁享有对此命名的权利曾引起国际性争论，然而亚当斯和勒威耶个人之间并未有明显的争论。现在将海王星的发现共同归功于他们二人。后来的观察显示，亚当斯和勒威耶计算出的轨道，与海王星真实的轨道偏差相当大。如果对海王星的搜寻早几年或晚几年进行的话，人们将无法在他们预测的位置或附近找到它。
1989年8月25日，“旅行者”2号探测器飞越海王星，这是人类首次用空间探测器探测海王星。它在距海王星4827千米的最近点与海王星相会，从而使人类第一次看清了远在距离地球45亿千米之外的海王星面貌。它发现了海王星的6颗新卫星，使其卫星总数增至8颗。其还首次发现海王星有5条光环，其中3条暗淡、2条明亮。从“旅行者”2号拍摄的6000多幅海王星照片中发现，海王星南极周围有两条宽约4345千米的巨大黑色风云带和一块有地球那么大面积的风暴区，它们形成了大黑斑。这块大黑斑沿中心轴向逆时针方向旋转，每转360°需10天。海王星也有磁场和辐射带，大部分地区有像地球南北极那样的极光。海王星的大气层动荡不定，大气中含有由冰冻甲烷构成的白云和大面积气旋，跟随在气旋后面的是时速为640千米的飓风。海王星上空有一层因阳光照射大气层中的甲烷而形成的烟雾。
“旅行者”2号还飞向海卫一进行考察，发现海卫一确是太阳系中唯一的一颗沿行星自转方向逆行的大卫星，也是太阳系中最冷的天体。它比原来想象的更亮、更冷、更小，表面温度为-240℃，部分地区被水冰和雪覆盖，时常下雪。上面有3座冰火山，曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒，喷射高度有时达32千米。海卫一可能存在液氮海洋和冰湖，到处都有断层、高山、峡谷和冰川，这表明海卫一上可能发生过类似的地震。海卫一有一层由氮气组成的稀薄大气层。
冥王星的轨道极其怪异，有时它会穿过海王星轨道。自1979年以来，海王星成为实际上是距太阳最远的行星，在1999年冥王星才会再次成为最遥远的行星。
2.海王星的组成
据科学探测，海王星与天王星的成分很相似：各种各样的“冰”和含有15%的氢和少量氦的岩石；有明显的内部地质分层，但海王星很有可能拥有一个岩石质的小型地核（质量与地球相仿）。它的大气多半由氢气和氦气组成，还有少量甲烷。海王星的蓝色是大气中甲烷吸收了日光中的红光造成的。
作为典型的气体行星，海王星上有着按带状分布的大风暴或旋风。海王星上的风暴是太阳系中最快的，时速达到2000千米。和土星、木星一样，海王星内部有热源—它辐射出的能量，是它吸收的太阳能的两倍多。
在“旅行者”2号造访海王星的期间，行星上最明显的特征就属南半球的大黑斑。黑斑的大小大约是木星大红斑的1/2，直径的大小与地球相似。海王星上的疾风以300米每/秒的速度把大黑斑向西吹动。“旅行者”2号还在南半球发现一个较小的黑斑，它或许是一团从大气层低处上升的羽状物，但它真正的本质还是一个谜。
1994年哈勃望远镜对海王星的观察显示出，大黑斑竟然消失了！它或许就这么消散了，或许暂时被大气层的其他部分所掩盖。几个月后哈勃望远镜在海王星的北半球，发现了一个新的黑斑，这表明海王星的大气层变化频繁，也许是由于云的顶部和底部温度差异的细微变化引起的。
3.海王星卫星
据科学家们观测，海王星有9颗已知卫星：8颗小卫星和海卫一。其中海卫一是太阳系质量最大的卫星。
海卫一也叫特赖登，是一个处于太阳系边缘的令人吃惊的卫星。在海王星和它的卫星所处的离太阳48亿千米的没有太阳温暖刺激的地方，科学家们几乎不期望能找到有活动迹象的地方。然而，“特赖登”没有让科学家们失望，这个直径2720千米的粉红和灰白的世界，有变化多样的地形，有宽480亿千米冰封谷。整个半球看上去，被像哈密瓜外皮一样的地形所覆盖。它的形成原因仍然困惑着科学家们。
4.神秘的未知领域
遥远的海王星，在地球上看去，常常隐身于宝瓶座星系不被人们发现。人们在发现天王星运动方式有点怪异之后，通过计算和推算才发现了它的存在。
海王星与太阳的平均距离为44.96亿千米，是地球到太阳距离的30倍。海王星接收到太阳的光和热，只有地球的19%，于是其表面覆盖着延绵几千千米厚的冰层，平均温度为-220℃；外表则围绕着浓密的大气，成分主要是氢、氦和甲烷；大气压力很大，约为地球大气压的100倍；海王星的直径4.95万千米，是地球的3.88倍；体积有57个地球那么大，质量是地球的17倍多，所以其密度也相当小，海王星以每秒5.43千米的速度，绕着太阳公转，公转一周需要花上164.8年，而自转一周只要24小时左右。尽管海王星是一个寒冷而荒凉的星球，不过科学家们推测它的内部有热源。
5.海王星的光环
海王星也有光环，只是它的光环非常微弱，难以辨认。1989年，“旅行者”2号宇宙飞船在飞近海王星时，发现海王星内外嵌套着5条光环。里面的3条比较模糊，可能是由卫星碎片构成的；外面的2条比较明亮，比里面的环完整。最外面的环有几段弧特别亮，经观察后发现，环中嵌有七八团冰块，最大的直径约有10～20千米，其他的则是很小的冰晶和碎石。科学家认为，海王星的光环是卫星与小行星碰撞的古老遗迹。
6.海王星的大黑斑
在海王星的大气中，有3个显著的亮斑和2个暗斑，其中较大的暗斑称“大黑斑”。大黑斑位于海王星赤道以南，长约1.2万千米，宽8000千米。它与木星的大红斑在许多方面都非常相近，它实际上是一个大气旋。大黑斑沿逆时针方向自转，形状不断改变。它的转动周期为18小时，当经过7个周期时，大黑斑在经度方向开始延伸，并抛出一串暗斑向北扩展，然后拉长变薄。在大黑斑的南部纬度51°处是第二个黑斑，体积比大黑斑小，但颜色更黑，它的中心飘着一朵醒目的白云。