天王星的兄弟
在大型天文望遠鏡裏的海王星，呈現出淡藍色的圓麵，人們自然而然地聯想到蔚藍色的大海，西方人用羅馬神話中的大海之神——尼普頓的名字來稱呼它，中文譯為海王星。
海王星繞太陽運轉的軌道半徑為45億千米，是地球距離太陽的30倍，公轉一周需要165年。從1846年發現到今天，海王星還沒走完一個全程。
海王星的直徑是49400千米，外形和天王星類似，質量比天王星略大一些。
海王星的內部結構與天王星極為相近，所以說是天王星的孿生兄弟。
海王星表麵也有厚厚的大氣層包圍著，大氣中含有氫、甲烷和氨等氣體。
由於海王星離太陽遙遠，表麵有效溫度為－230℃，但在紅外波段，海王星的輻射能量超過它所吸收的太陽能量，這表明海王星也可能存在內部局部能源。從1989年8月“旅行者2號”考察海王星時發回的照片上發現，海王星上麵有一個大鵝卵形黑斑，兩個暗斑和三個亮斑。黑斑的直徑約為1．28萬千米，看上去像一隻大眼睛，大約每10天逆時針旋轉一周。這個大黑斑實際上是一個氣旋，它是海王星大氣的高壓區，在它上麵約50千米處有一些像卷雲般的雲朵。分析顯示，在海王星大氣中含有高濃度的甲烷和氫硫化物。
天王星和海王星的內部結構既不像類地行星富含矽、鐵，又不像巨行星那樣富含氫、氦，它們基本上是由水、甲烷、氨等氫化物構成；而矽酸鹽、鐵、氫和氦隻是次要成分。這就是說，雖然天王星和海王星也像巨行星那樣是液態行星，但它們的化學成分已不是原始星雲物質。
現在認為天王星和海王星的大氣中氫仍是主要成分，其內部結構分為三層：富氫的大氣層，其質量為1—2倍地球質量；由甲烷、氨和水構成的液態幔，其質量約為地球質量的10倍；岩—冰核，其質量約為地球質量的3倍。
根據地麵觀測，天王星和海王星也有磁層。為此，“旅行者2號”的探測項目中設置了對天王星、海王星磁層的探測項目。“旅行者2號”在到達天王星最近距離點之前，就探測出天王星發出的射電信號和帶電粒子流。經測定，天王星也有磁層結構，其磁層中主要是由質子和電子構成的等離子體。
磁層在朝向太陽的一麵至少延伸到59萬千米的高度，其磁尾延伸到600萬千米。天王星也有與地球範艾倫帶類似的輻射帶。
1989年8月24日，“旅行者2號”抵達海王星近區，對海王星進行多方麵的探測。觀測資料向我們展示了海王星的“畫卷”。海王星是一顆藍綠色的行星，大氣層內十分活躍，各層的雲都在高速流動，風暴層出不窮。在大氣層中存在兩個暗斑和3個亮斑。其中一個大暗斑在東西方向上達12000千米，南北方向上達8000千米，位於海王星南半球南緯21°，與木星大紅斑一樣，是沿逆時針方向運動的氣團。大黑斑的南部還伴有明亮的白斑。“旅行者2號”還新發現海王星有6顆衛星，使海王星衛星總數達到8顆。發現海王星有5條光環。迄今為止，木星、土星、天王星和海王星都具有光環。