旅行者2号还发现，天王星的表面被汪洋大海所覆盖，其深度达8000千米，温度高达几千摄氏度。由于其海洋上面包围着厚达几千千米的大气层，所以超高温的海水未能沸腾。在天王星的云层中，还发现有向外喷射的气流，大气层中有猛烈的风暴，风速达1600千米/小时。在它的天空中有奇异的“电辉光”，这可能和氢的存在有关。在天王星的卫星中发现，天卫一是天王星中最亮的一颗卫星，上面有一条巨大的峡谷；天卫二则是天王星中最暗的一颗卫星，上面有两块白斑；天卫三上有白色的覆盖物，可能是冰，其地貌以断层和裂谷为特征；天卫四上有一片星罗棋布的陨石坑和一座高6400米的高峰；天卫五上有一座24千米高的山峰一个16千米深的峡谷。旅行者2号揭示了天王星的两个迷：一是它的体积是地球的64倍，但质量仅为地球的11.6倍，这是因为天王星的构成与地球不同，后者以铁石为主，故密度比前者大得多；二是天王星的磁场强度很弱，只有地球磁场强度的1/10，而且它们磁场方向不是朝着星体旋转的轴线，其磁轴偏离它的自转轴55°，这种扭曲的无规则的磁场可能是由它巨大的海洋和岩芯缓慢搅动所引起的。科学家据探测结果认为，天王星是由数百万个彗星相结合形成的，这些彗星本是巨大的冰块，但在形成行星过程中受到高压和冲击作用产生高温，使冰球变成了水球。
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；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面积有如地球那么大的风暴区，它们形成了像木星大红斑那样的大黑斑。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了考察，发现海卫一确是太阳系中惟一一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。它比原来想像的更亮、更冷和更小，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。海卫一上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。海卫一上有一层由氮气组成的稀薄大气层，它的极冠被冻结的氮形成一个耀眼的白色世界。
由于冥王星的轨道极其怪异，因此有时它会穿过海王星轨道，自1979年以来海王星成为实际上距太阳最远的行星，在1999年冥王星才会再次成为最遥远的行星。
海王星的组成成份与天王星的很相似：各种各样的“冰”和含有15%的氢和少量氦的岩石。海王星相似于天王星但不同于土星和木星，它或许有明显的内部地质分层，但在组成成份上有着或多或少的一致性。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。还有少量的甲烷。
海王星的蓝色是大气中甲烷吸收了日光中的红光造成的。
海王星是远日行星之一，按照同太阳的平均距离由近及远排列，为第八颗行星。它的亮度仅为7.85等，只有在天文望远镜里才能看到它。由于它那荧荧的淡蓝色光，西方人用罗马神话中的海神——“尼普顿”的名字来称呼它。在中文里，把它译为海王星。
海王星的赤道半径为24750公里，是地球赤道半径的3.88倍，海王星呈扁球形，它的体积是地球体积的57倍，质量是地球质量的17.22倍，平均密度为每立方厘米1.66克。海王星在太阳系中，仅比木星和土星小，是太阳系的第三大行星。
现在认为，海王星内部有一个质量和地球差不多的核，核是由岩石构成的，温度约为2000到3000摄氏度，核外面是质量较大的冰包层，再外面是浓密的大气层，大气中主要含有氢，还有甲烷和氨等气体。海王星是一个狂风呼啸、乱云飞渡的世界，在大气中有许多湍急紊乱的气旋在翻滚。
海王星的自转周期为22小时左右，它的赤道面和轨道面的交角是28度48分，海王星绕太阳公转的轨道很接近正圆形，轨道面和黄道面的夹角很小，只有1度8分，它以平均每秒5.43公里的速度公转，大约要164.8年才能绕太阳一周，从1846年发现到现在，它还没走完一个全程呢。
在海王星的四季中，冬季、夏季温差很小，不像地球这么显著。由于海王星离太阳太远（约为4.5亿公里，是地球与太阳距离的30倍），在它表面每单位面积受到的日光辐射只有地球上的1/900，日光强度仅仅相当于一个不到一米远的百瓦灯泡所发光线的强度，因此它表面温度很低，通常在零下200摄氏度以下。
海王星是太阳系的第八颗行星，是通过它对天王星轨道的摄动作用而于1846年9月23日被发现的，计算者为法国天文学家勒威耶，德国天文学家J.G.伽勒是按计算位置观测到该行星的第一个人.这一发现被看成是行星运动理论精确性的一个范例。
海王星由于距离遥远，光度暗淡，即使用大型望远镜也难看清其表面细节，因而不能依靠观测表面标志的移动来定出自转周期.1928年通过观测谱线的多普勒位移测出自转周期为15.8+-1小时，现在采用的自转周期（见下表）是M.贝尔通等从分析约300次红外观测中定出的，海王星的快速自转使它的扁率达1/50（即赤道半径比极半径约长500公里）。1968年4月7日，通过对海王星掩恒星事件的观测，得出它的赤道直径为50950公里，与目前的最新数据相差很小。海王星用望远镜看略呈绿色，1932年证实海王星光谱红外区的强吸收线为甲烷引起.它的大气中含有丰富的氢和氦，大气温度大约为-205摄氏度，这个值高于从太阳辐射算得的期望值，说明要么海王星大气下层存在温室效应，要么它有内在的热源.1846年，W.拉塞尔发现逆行的海卫一，据计算它正接近海王星，将来也许会碎裂成为海王星的环，1949年发现海卫二。
海王星云层的平均温度为零下193摄氏度至零下153摄氏度，大气压约为1-3帕。是太阳系九大行星之一，按同太阳的平均距离由近及远排列为第八颗，绕太阳运转的轨道半径为45亿千米，公转一周要165年。海王星的亮度为7.85等，只有在望远镜里才能看到。它的直径为49，400千米，是地球的3.88倍。它的赤道半径比极半径约长641公里。海王星的体积约为地球体积的57倍，质量为地球质量的17.22倍，平均密度为1.66克/立方厘米。表面重力加速度比地球的略大，在两极为1，180厘米/平方秒，在赤道上约为1，100厘米/平方秒。表面上物体的逃逸速度为23.6公里/秒。海王星有6颗卫星，5条光环。海王星于1846年9月23日由伽勒发现。由于海王星是一颗淡蓝色的行星，人们根据传统的行星命名法，称其为涅普顿。涅普顿是罗马神话中统治大海的海神，掌握着1/3的宇宙，颇有神通。
海王星绕太阳运转的轨道半长径为45亿千米，公转一周需要165年。从1846年发现到今天，海王星还没有走完一个全程。海王星的直径是49400千米，和天王星类似，质量比天王星略大一些。海王星和天王星的主要大气成分都是氢和氦，内部结构也极为相近，所以说海王星与天王星是一对孪生兄弟。
海王星距离太阳太远了，那儿的阳光强度仅相与于一盏0.8米外的百瓦电灯，所以海王星的表面温度极低，大气下的冰层估计有8000千米厚，比地球半径还大。
天王星有美丽的光环，海王星有没有光环呢？这是人们很感兴趣的一个问题。1846年10月初，英国天文学家拉塞尔（WilliamLassel）曾报导他看见了海王星环，但到底有没有呢？天文学家众说不一。1984年，美国和法国天文学家在两个天文台同时观测7月22日的掩星后，达成了共识：海王星有一条不连续的环带，其长度不过100千米，宽度只有10～15千米。
9.冥王星的基本知识
冥王星
罗马神话中，冥王星（希腊人称冥界的首领为Hades哈迪斯）是冥界的首领。这颗行星得到这个名字（而不采纳其他的建议）是由于他离太阳太远以致于一直沉默在无尽的黑暗之中，凑巧的是冥王星（pluto）开头的两字母是发现者PercivalLowell是缩写。
冥王星是在1930年由于一个幸运的巧合而被发现的。一个后来被发现错误的计算“断言”：基于天王星与海王星的运行研究，在海王星后还有一颗行星。美国亚利桑那州的Lowell天文台的ClydeW.Tombaugh由于不知道这个计算错误，对太阳系进行了一次非常仔细的观察，然而正因为这样，发现了冥王星。
发现了冥王星后，人们很快发现冥王星太小及与其它行星运行轨道有差异。对未知行星（PlanetX）的研究还在继续，但没发现任何东西。如果采用了旅行者2号飞船计算出的海王星的质量，那么另一个质量差异就消失了，也就不会有第十颗行星了。
冥王星是唯一一颗还没有太空飞行器访问过的行星。甚至连哈勃太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌。
很幸运，冥王星有一颗卫星，冥卫一。也是靠着好运气，它才能被发现。这是在1978年，它在向着太阳系内运行时，刚好运行到轨道的边缘时被发现的。所以可能通过冥卫一观察许多冥王星的运行，反之亦然。通过精密计算什么物体什么部分在什么时候被覆盖，以及观察光亮曲线，天文学家能够绘出两个半球光亮区域与黑暗区域的大致地图。
冥王星的半径还不很清楚，JPL（JetPropulsionLaboratory，喷气推进实验室）的数值1137千米被认为有±8的误差，几乎近1%。
尽管冥王星和冥卫一的总质量知道得很清楚（这可以通过对冥卫一运行轨道的周期及半径精确测量和开普勒第三定律而确定），但是冥王星和冥卫一分别的质量却很难确定。这是因为要分别求出质量，必须测得更为精确的有关冥王星与冥卫一系统运行时的质心才能确定测量出，但是它们太小而且离我们实在太远，甚至哈勃太空望远镜对此也无能为力。这两颗星质量比可能在0.084到0.157之间。更多的观察正在进行，但是要得到真正精密的数据，只有送一艘太空飞行器去那里。