1.寻找行星的艰难历程
探索远离我们居住的地球以外的天空在历史上是件勤奋和令人振奋的事情。自从公元前3000年，苏美尔人发现了太阳、月亮、水星、金星、火星、木星、土星等七大“行星”后的4700年中，从没有人能再有什么突破性的发现（这里不包括彗星）。人们觉得既然已知的行星都能射出光，而如果还存在其他行星，人们应该很容易地发现它们。那么，怎么还能有什么未发现的行星呢？因此，人们就武断地判定再不会有什么新发现了。
很久以前，人们就已知道行星自身并不能发光。古希腊人首先通过对月亮的观测发现，它只是一个不发光的星体。望远镜发明后，人们又利用它观测到金星和水星也不能发光。因此，人们推断，所有的行星都不能发光，而只能反射太阳光。
根据这一推断，可得出这样一个结论：即一颗行星离太阳越远，体积越小，那么它所接收到的阳光就越少，从而反射的光也就越少，我们从地面所观察到这颗行星形体的可能性自然也就越小。如果在土星外侧仍存在其他行星，且这颗行星的体积小于土星，那么，它所反射的太阳光有可能非常暗淡，以至于在地球上无法观测到。此外，行星距太阳越远，那么它公转的速度将会越慢，从而使其隐藏在其他星体后面的时间也就越长。
这一切在如今看来是明显的，但对于当时的天文学家们来说，即使他们拥有天文望远镜这样较先进的设备，仍坚持认为所有行星都能“发出”较强的光，而那些微微闪烁于天际的星体却未能引起他们的注意，他们实际上是完全忽略了那些星体是行星的这种可能性。
1781年，一颗新的行星终于在一个偶然的情况下被发现了，发现者名叫威廉·赫歇耳，一位职业音乐家却酷爱天文学。他一直想拥有一架天文望远镜，但却无力支付高昂的费用，于是他自己动手制作了一架，而这架望远镜的性能竟比当时其他的望远镜倍数都高。就是利用这架自制的望远镜对天空进行观测时，威廉·赫歇耳偶然发现了一颗发着微光的星体，从这颗星体圆盘状的形态来看，极似一颗行星，但最初并未引起威廉·赫歇耳的关注，他本来还以为发现了一颗新的彗星呢，可彗星都拖着一条长长的“尾巴”，而这颗新星的外形又十分明显，并且在天幕中的运动速度又异常缓慢，实际上，这的的确确是人们梦寐以求的一颗新的行星。后来，人们将其命名为“天王星”。它的公转半径约为土星公转半径的两倍，足有28.7亿公里，因此它所反射的太阳光也就少之又少，在地球上几乎无法用肉眼观测到。
第八颗发现的行星是海王星。与天王星不一样，海王星是由数学计算发现的。首次尝试确定天王星的轨道是杰恩-巴普提斯特·德兰博瑞在该行星发现后进行观测的基础上于1790年完成的，但即使是考虑了巨大的木星的引力作用的影响，该轨道也相当不准确。
英国数学家约翰·库奇·亚当斯和法国数学家厄贝恩·勒瓦瑞尔进一步研究了天王星轨道的紊乱问题。亚当斯怀疑有什么东西将天王星从它的轨道上拉开，1845年10月，他将他的计算结果寄给英国皇家天文学家乔治·埃尔瑞爵士，并描述了一颗可能存在的新行星的位置。埃尔瑞并不认识这位年轻的数学家，按照当时的传统，他给亚当斯提出一个简单的数学问题，来测试他的数学能力，但询问没有得到回答，这件事就搁置了下来。这对亚当斯和埃尔瑞都是不幸的，亚当斯的该行星位置计算值仅背离了正确值2度。
与此同时，对亚当斯所作工作并不知晓的勒瓦瑞尔正在致力于同一个问题。不过，他的计算结果离准确值仅相差1度。勒瓦瑞尔在宣传自己的思想上也比亚当斯积极，他在1846年6月出版了自己的工作成果。埃尔瑞手中有亚当斯的计算结果，于是他给勒瓦瑞尔寄去了他的惯常质疑——一则简单的数学题，以测试勒瓦瑞尔的数学功底。当勒瓦瑞尔寄回正确的答案后，埃尔瑞相信他做对了，这是一份有可能存在的行星的真实的计算结果。
埃尔瑞把勒瓦瑞尔的讯息传给剑桥天文台台长查利斯，以便找到被指称的行星。不过，此时找到合用的星图即便不是不可能，也是很难的，精密度阻碍了在预测位置（宝瓶星座）上发现行星。柏林天文台的乔纳斯·加利和海恩瑞克·路德维格·达瑞斯特在查利斯致力于发现这颗行星后一个月，接受了勒瓦瑞尔的请求，于1846年9月23日核查了星座中的这块测试部位。就在那天夜里，加利和达瑞斯特发现了行星盘状物，它就是海王星（Neptune），以海洋的君主命名。
找到了土星轨道以外的行星，进一步激发了天文学家们探索的热情。不过，只是在用去一个世纪的时间之后，人类才发现了目前我们拥有的行星表上的最后一颗行星。
冥王星（Pluto）的发现像海王星一样是一次重大探索，它是在测算和思考年代结束以后完成的。在天王星和海王星轨道的讨论平息下来后，几个天文学家依然相信此事没有结束，尤其是海王星Q一直在受到干扰。包括威廉·H·匹克瑞因和珀西瓦尔·洛厄尔的许多天文学家追逐天文学上的时兴，他们指出，海王星轨迹以外有第九大行星的重力引力存在（今天我们已清楚，许多被指称的紊乱来自原始观测中的误差；另外，当我们对冥王星较近的测量继续显示它比早先设想的规模小时，天文学家们已明白海王星轨道的不规则与冥王星没有什么关系）。
事实上，正是洛厄尔行星扰乱问题的解决导致了冥王星的实际发现。洛厄尔预言了双子星座中的一颗行星，它的质量约为地球的6.6倍，是一颗超越海王星运行轨道以外的“x行星”。洛厄尔在他的亚利桑那天文台（现在位于亚利桑那夫拉格斯达夫Flagstaff的洛厄尔天文台）核查这个未知名的天体达10年，直到他在1916年去世，他一直没能找到行星。
洛厄尔的梦想没有随着这位天文学家的离世而消失，他的3位忠实助手继续开展着他的工作，他们是V。M。斯利夫尔，C。D。朗普兰德和E。C。斯利夫尔。
不过，继续这项探索工作因财产诉讼和缺乏资金陷入了困境，最后，在洛厄尔的侄子罗杰·洛厄尔·普特奈姆的支持下，该天文台在1929年换装了一台33毫米摄像望远镜（劳伦斯·洛厄尔望远镜，现在叫冥王星望远镜），它可将12×12度的天空区间拍摄成单张相片。这项探索进而在双子星座开始，但要攻克该星座（它靠近银河的星雾旁）的星体质量关是个大问题。不过希望还在，显微镜中的闪烁情形与18世纪后期摄影术出现时马克斯·沃尔夫发现小行星所用的显微镜中出现的情形相类似。
1929年，在洛厄尔天文台从事搜寻海王星以外行星的是天文学家克里德·托姆鲍，他在V。M。斯利夫尔的指导下工作。由洛厄尔望远镜拍摄下来的配对相片被拿来与闪烁显微镜中的景物进行检测对照，这台显微镜迅速地变换着两幅在不同时间拍摄的同一星体位置的景象，运动中的宇宙天体在固定的星体背景下出现“闪光”，来回跳跃。
冥王星是本世纪发现的惟一行星，引出了一个十分振奋的发现故事。1930年元月23日和29日夜里用洛厄尔望远镜拍摄的图像最为重要。
托姆鲍在他的著作《走出黑暗》（与帕特利克·摩尔合著）中写到：（1930年）2月18日上午，我将1月23日和1月29日的摄影底片放在闪烁对比仪上，从东面那半边开始。这是一个最幸运的决定，否则的话，冥王星不会在1930年被发现。
那天下午4点钟前，我遮盖住那组像对的1/4，在做完了左面一半的水平像带后，我将水平滑动架转动至南北向的中心线（我总是在像对中后拍摄的那张底片上绘出细墨线）。我工作时养成了将它们往左移动的习惯，这样我就不会忘掉在出现中断的时候该怎样处置……我将目镜装置抬升到一个水平像带，在中心线处，我把一颗“三角宝石”指示星置于目镜的小长方形视域内。当向左扫视几个场景后，我将下一场景转动进入视线。突然，我看到了一个1/15视星等的影像弹跳出来，而在迅速交替的视场中又消失。接着我向左3毫米（或0.125英寸）观察别的影像，进行同样的操作。“就是它！”我大声对自己说。那么哪个影像属哪张底片呢？我关闭了相机上的自动闪光灯，使用小的机械控制杆来回转动光闸，右边的影像在先拍摄的底片上（1月23日那次），而在视场的左手是西方。接着，我将光闸转向1月29日的底片进行观察，这一影像出现在其他影像的左边。反向转动也行。如果移位的方向往东，这些影像则都是散乱的，要么就是那些在交替变换状态时碰巧被逮住的两颗各自黯然失色的反复不定的星体的影像。考虑到底片间的间隔，其平行移位表明，该物体远在海王星轨道之外，也许要远出10亿英里！该目标物正是在大约这一距离上位于海王星轨道之外一颗新行星，这一发现于1930年3月13日宣布，约2280公里（最近的测算）大的新行星被命名为冥王星（Pluto），其名取自阴间世界的神话人物。
在围绕太阳的地球和8颗行星中，有5颗可用肉眼看见：水星、金星、火星、木星以及土星。另外3颗行星——天王星、海王星、冥王星若不借助于望远镜则是难以看见的。
水星、金星、地球、火星有时被称为地球类行星。因为它们都相当小，稠密而坚硬。因此，你可以落在它们的表面。而木星、土星、天王星和海王星则是巨型气团，一点也不紧密，就像氢和氦气球一样。假如你想降落在它们的表面，必定会被卷进去，最后被其强大的气流压得粉碎。这些行星叫作木星类行星。而冥王星则根本没有类别。它既小，又遥远，因此难以研究。它可能更近于地球类而不属于木星类。
2.水星：家中“武大郎”
按离太阳距离排序，水星最近，距太阳中心距离为5791万公里。因此，在太阳系的9大行星中，水星排行第一，可谓太阳系家族中的“长子”。又因它在9兄妹当中个头最小，与月亮大小差不多，因此有太阳系行星家族中的“武大郎”之称。
（1）水星的天文参数
水星直径为4850公里，绕太阳的公转周期为87.7地球天。公转速度为47.89公里/秒。自转周期为58.7地球天。水星的运行轨道称水道，它在地球轨道（黄道）之内，所以水星和金星一样都是内行星。水道与黄道夹角为7°，水星与地球的最大夹角不超过14°，因此，从地球望去，它总是藏在太阳的光芒之中，很难观察。水星的密度为5.4克/立方厘米，与地球的密度（5.5）相近，故它又称为类地行星（金星密度为。2，也是类地行星，火星密度为4.0，也是类地行星）。水、金、地、火这四颗类地小行星集团比重密度都是水的4～5倍的物质组成。这一点不同于大行星（木、土、天、海）集团成员的物质组成。水星距太阳距离为0.387天文单位。有时水星能挡住太阳，这种现象称为水星凌日。水星个头小，距地球又比金星远，故它对地球的影响较小。
用望远镜观测，可以发现水星亦有亏有盈现象，当太阳西沉时，它会出现在西天边低空处，由于与太阳夹角太小，不好观察。
（2）水星的上自然条件
经过对水星的勘测得知，水星表面有水，还有稀薄的大气。白天灼热，夜晚严寒。温度变化由-130℃～430℃，温差达500℃。可以肯定地说，目前水星上无生命存在。
水星经常受到宇宙中小天体——陨石的轰击，故而有不少环形山。这些环形山中有15座是以中国古人命名的。如伯牙、蔡文姬、李白、白居易、关汉卿等。水星两极有冰封覆盖，而赤道则湿润潮湿。
1991年，美国加州天文协会和喷气推进研究所用雷达向水星发去电波，并同时用26台先进的超大型望远镜观测和拍照片，其结果与天文学上研究的结果相同。
（3）水星上冰湖之谜
（新晚报）1994年5月27日刊有水星上存在冰湖的报道，使人感到新奇。因为水星是离太阳最近的一颗行星，它比月球略大些，其上的温度最高达约430℃，初看起来似乎不能有冰，但实际上水星夜间的最低温度可达-130℃，这与水星的自然环境和条件（无大气）是分不开的。探测是用雷达波实现。关于冰湖的详细报导如下：
新华社伦敦5月25日电美国天文学家最近宣布，水星两极地区存在着冰。水星的平均温度是425摄氏度。但是水星表面却存在着至少30个冰冻的湖泊。
英国《星期日电讯报》认为，美国天文学家这一令人惊奇的发现，将会大大增加在月球两极找到冰的可能性。如果月球上有冰存在，这就意味着人类可以在月球上生存而不用带水上月球。同理可推，水星上有冰，月球上的自然条件类似水星，所以月球上也可能有冰，目前科学家探测已初步发现月球两极可能有冰。这就为人类登月准备了先决条件。
3.金星：我行我素的“逆子”
在太阳系行星家族中，金星是离太阳第二近的星球。在太阳系中，多数行星和卫星的公转方向和自转方向都与太阳的自转方向相同。而惟有金星（还有天王星的自转也特殊）的自转方向和太阳的自转方向相反，因此我们说它是“倒行逆施”，“我行我素”。
（1）金星的天文参数
金星绕太阳公转周期为224.7地球天，自转周期为243地球天，自东向西逆转。每天太阳从西边升起。金星的昼（白天）为59日，夜（黑天）也为59日，即金星一昼夜相当于地球日117天。
金星的直径为12140公里，略小于地球（直径为12742公里），离太阳的距离为0.7个天文单位。密度为5.2克/克方厘米。金星的运行轨道在地球的运行轨道（黄道）之内，故金星和水星都称内行星。除海王星外，金星的运行轨道是最圆的。金星昼、夜各为59日，这比地球的一天要长很多。所以，金星世界则是另一番景象。
（2）金星的别名称谓和亮度
我国古代称金星为“太白星”，早晨出现在东方时叫“启明星”，傍晚出现在西方时叫“长庚星”。外国称金星为“维纳斯”。
根据在罗马神话以美神命名的金星迄今为止是天空中最亮的光点，比木星大约要亮6倍，比天王星要亮16倍，因此是天空中最明亮的星星（当然，太阳除外）。
金星一般是在太阳升起前的3小时内升起，然后在太阳落山后的3小时内消失。就像我们的月亮一样，若从望远镜里观看时，它也有明显的相位。金星被称为我们的“姐妹星”，因为它几乎与我们的地球一样大，而且也是地球最近的邻居。不过相似之处也只有这么多。
（3）最浓密的大气层
金星实际上是一个巨大的火炉——迄今为止是太阳系中最热的行星。铅在金星的表面会被熔化。金星为何会有如此高的温度呢？要知道，金星并不比地球离太阳近多少。简而言之，答案就是大气层。金星有非常厚实、稠密的大气层——大约比地球的大气层要厚100倍。在金星的表面，大气压力几乎为1吨/平方英尺。这是潜水员在离海洋表面3000英尺的水下所感受到的同样的压力。这种大气层能阻隔来自太阳以及来自金星内部的热，从而使金星保持着持久的高温（不同于地球的是，金星的大气层中含有大量的二氧化碳。这是一种很好的隔热气体）。这是一种被叫作温室效应的现象。我们的地球也有这种现象，但在金星上，温室效应却十分严重。
或许是因为金星靠近地球，或许是由于其迷人的特征，金星是太阳系中被光顾最多的行星。人类探索得最频繁的只有地球的卫星——月亮。从送至金星的20多个探测器中，我们已经知道金星上有比珠穆朗玛峰还要高的山峰，也有比大峡谷还要深的凹地。金星上没有液态水，没有磁场，有降酸雨的大气层，而且——完全可能的是没有生命。金星自转一周需要地球上一年的2/3的时间，因而金星上的一天是所有行星中最长的。不同寻常的是，金星也是顺时针方向旋转的。
一个有趣的事实：因为金星有近乎相同的自转周期和公转周期，所以太阳在金星的天空中几乎是悬着不动的，绕太阳一周几乎要花4年的时间。
金星表面烈日酷暑、铄石流金，温度达420～485℃。因此，金星上的水始终以蒸气的形式漂浮于浓厚大气中。美国麦克唐纳天文台在60年代末首次获得金星水蒸气光谱，并测定其含量很少，只有1%。前苏联“金星号”测定金星低层大气水蒸气含量不大于0.1%或0.2%。按照相当地球水量百万分之一的估计，则金星大气中水蒸气水量约为1.4千立方公里，只覆盖其表面不到10厘米深的一圈水层。金星大气重氢与氢比值约为地球的100倍，从而可推知金星也曾与地球一样拥有大量水体，而水的消失则是环境日趋恶化的结果。
（4）金星上的生命之谜
过去国际科学界一直认为金星上绝对没有生物存在。可是最近的发现却令科学家们大为震惊和迷惑不解：金星生命可能早于地球人。
前苏联派出一艘无人太空飞船于1988年穿过金星表面稠密的大气层用雷达扫描时，拍下了一辑照片表明，金星上大约有2万个古代城市遗迹。科学家们最先以为那2万个古代城市可能是大气层干扰造成的幻象，或是飞船仪器有问题。“但经过进一步分析后，他们发觉那确是一些城市遗迹，由一个绝迹已久的金星民族留下来的。”利云捷高博士说：“那些城市以马车轮的形状建成，中间的轮轴就中心部所在……根据我们估计，那里有一个庞大公路网将它们所有城市连接起来，直通向它的中央。”从雷达扫描照片来看，金星上的古城皆已倒塌，利云捷高博士说：“我们惟一知道和已确认的，就是那些城市皆是倒塌状态，显示它们已建成有一段极长的日子……目前那里没有任何生物迹象存在。”
金星上存在着沉积岩。地质学关于岩石形成原因的科学常识告诉我们：沉积岩的形成与水有关，一般而言，先是地表的岩石经风化后剥落成小砂粒，暴雨狂风把小砂粒带入江河，以后江河又将小砂粒送入汪洋大海，最后沉积于海洋的底部，经过漫长的岁月，越积越厚，经过压固、胶结和重结晶，便形成了沉积岩。由此可以推论：远古时，金星上曾经有过江河湖沼和海洋，另外，从金星大气中的重氢的浓度高出地球100倍，也可以验证金星曾经存在过大量水分，后因蒸发分散，比重稍重的重氢没有逃逸而留于金星的大气层中。江河湖沼和海洋——水，是生命起源和演变所必须具备的重要条件之一（一般来说，无水生物将无以生存）。由此推测：远古时金星上曾有过生命的可能性是存在的。
4.火星：引发人类幻想的星体
（1）火星的天然状况
火星是地球外侧绕日公转的第4颗行星，火星发出红色光芒，好似战场流血的颜色，故又被欧洲人称之为“马尔斯”（战争之神的名字）。
火星半径为3397公里，小于地球。公转周期为687地球天，自转周期为24.6小时。距太阳为1.52个天文单位。每26个月（二年零二个月）接近地球一次。火星距地球最近距离为5620万公里，约为地球到月球距离的150倍。火星上空大气层稀薄，只有地球大气的0.01倍，成分以二氧化碳为主，干燥，常有飞沙走石的“大黄风”，弥漫火星上空。火星表面类似月球，环形山密布，达数万座。火星平均密度为4.0克/水方厘米，是类地行星。
火星赤道表面平均温度夜间-15℃，沙漠区白天温度达10℃，尚可允许生物存活。极限温度为-158℃～-89℃。火星两极有冰雪形成的极冠。其大小随季节变化。火星土壤，大部分含氧化铁，形成大面积的红色沙漠，反射阳光后变成红色。火星表面有绿斑随季节变化，说明火星上有低等植物生长的可能。最新发现认为，火星大气能发出红外线激光，使火星形成巨大的气体激光器。火星有两颗卫星，称火卫一和火卫二。火星上有大量火山活动，故有不少火山坑穴和山岭。
（2）关于“火星人”的无穷想象
一家电台正在播放舞曲。突然，广播员打断了它，开始报道一则消息：“现在是东区标准时间晚上9点15分。在离普林斯顿20公里处地震仪记录到了一次相当于地震强度的撞击。”这被认为是一颗陨石的撞击。但有一个奇怪的金属圆柱体半埋在撞击地点。当数百人惊讶地看着它时，圆柱体的顶部缓慢地打开了，一个有触须的东西爬了出来，浑身湿漉漉的，很滑溜。有几个旁观者走近了些。在电台里，一个播音员叫了起来，“等一下，出事了！”停了一下，接着是嘶哑的声音：“一个驼背的东西从它的顶部出来了。我见到了一束光……喷出火来了……喷向靠近它的人们。正中他们。上帝呀，他们着火了！”
600万人在1938年收听了奥森·威尔的广播“世界之战”。大约有100万人恐慌起来并真相信火星人入侵地球了。在54年后的今天，我们有足够的理由确定在火星上没有生命，在太阳系的其他行星上也没有高智慧、高科技的生命会乘宇宙飞船来地球。但在当时，人们充满了在我们的近邻——火星上找到生命的渴望。
大多数人都曾认为火星上有可能存在生命。火星与太阳之间的距离是地球与太阳之间距离的0.5倍。因此人们认为火星上的温度有可能比地球要低，但仍是可以维持生命存在的。
火星也是被大气层笼罩着的。但那里没有像金星上空那么多经久不散的云团，甚至也没有地球上的云层那么厚。这样，就能比较方便地观察并描绘出火星表面的形态了。
1784年，赫歇耳发现火星的自转倾角与地球十分相近，因此他认为火星上的四季也与地球相似。当然，在火星上各个季节的温度要低于地球的温度，另外，由于火星的公转周期为687天，所以，火星上各季节所包括的时间约为地球上同一季节的2倍。赫歇耳还发现，在火星的两极覆盖着冰帽，这似乎预示着火星上有水的存在。
天文学家们曾想描绘出精确的火星形态图，但却没有一个成果能得到广泛的认可。不过，火星毕竟是离地球最近的行星之一，大约每三年它就会运行到与地球距离最近的地方，此时，两者之间的距离仅为5600万公里，只有金星在某时刻距地球更近些，约为4200万公里。正因如此，人们可以利用各种仪器清楚地观察火星。
1877年，火星再次运行到地球最近点，意大利天文学家戈瓦尼·沃詹尼奥·斯盖帕里抓住这一时机，绘制出了第一幅世界上公认的火星形态图。他注意到火星上有很多细长的“窄条”，以前的天文学家们也曾发现过这些“窄条”，但只有这次发现得最多。这些“窄条”就像河流一样，斯盖帕里称之为“海峡”。他当时使用的是一个意大利词语“canali”，而英美天文学家则将其译为英语“canals”。这里就出现了一个严重的错译。“canals”和“channels”二者之间的重要区别在于：“channels”是自然河流，而“canals”的意思是人工的“运河”。因此，每当天文学家们谈论到“火星人”的“运河”时，人们就开始充分发挥自己的想象，认为是“火星人”开凿了这些“运河”。
根据这一设想，人们得出一个结论，即由于火星引力非常小（仅为地心吸引力的2/5），因此无法束缚火星大气中的水蒸气，从而使其飘散于空气中，使火星表面变成一片沙漠。而“火星人”为了正常生活和发展农业，只能开凿“运河”将水从两极的冰帽下引入赤道地区。这一理论曾拥有广泛的支持者，他们中既有大多数群众，也包括为数不少的天文学家。
在所有支持“火星人的运河”这一观点的人中，最有影响力的支持者是美国天文学家波塞沃·罗厄尔。他是一个很富有的人，他利用自己丰富的经济基础在亚利桑那建立了一座私人观测站。因为那个地方是干旱沙漠地带，远离灯火辉煌的城市，因此是个非常好的观测点。通过观测，罗厄尔拍摄了数千张火星的照片，并绘制了包括500条“运河”的大量火星形态图。1894年，他出版了一部有关火星的专著，其中心内容强调了火星上存在生命的这一论题。
英国作家赫伯特·乔治·威尔斯从罗厄尔的著作中得到创作灵感，并于1898年推出了力作《地球反击战》。书中描写了一支火星侵略军为了争夺地球上丰富的水资源，并妄图将地球作为殖民地而发动了一场对地球的战争。他们掌握了极为先进的科学技术，地球人本来根本没有希望在这次战争中取得胜利，但幸运的是，火星人的身体无法抵御地球上大量细菌的侵扰而最终未能得逞。这部小说是有关星际战争题材作品中最重要的一部著作。正是由于作者奇妙的构思和逼真的战争描写，从而产生了比罗厄尔从科技角度出发推出的著作更强烈的作用，使更多的人开始相信火星人的存在。
在威尔斯的小说发表后的50年里，就连大多数科幻小说家们也对有关“火星人”的素材显得极有兴趣。
但随着历史的前进，火星上存在生命的观点，在越来越多崭新而确凿的科学发现的冲击下，已渐渐败下阵来。1926年，美国天文学家哥威廉姆·韦博·科布兰奇和卡尔·奥托·拉姆普兰德接收到了反射自火星的极少量的太阳光，并进而发现即使在火星的赤道地域，其温度也不是很高。既然如此，那么火星上的夜晚将会和南极洲一样冷。他们还根据火星上极大的昼夜温差，判断出火星的大气层应是极其稀薄的。
1947年，荷兰裔美国天文学家瑞德·皮特·奎波在火星的大气中发现了二氧化碳，但他却未发现支持生命呼吸的条件。至此，人们有关火星上存在生命的幻想彻底破灭了。
当然，这一切新的发现需要通过对火星更近的观察才能验证，而人造卫星的发明使这一切成为可能。1965年，“水手——4号”在飞越距火星表面1万公里的高空时拍下了20幅照片，并将其传送回地球。从照片上可以看出，火星表面根本不存在“运河”，而只有像月球上那样的火山口。进而，“水手——4号”还向火星发送了无线电波，由于火星大气中二氧化碳的吸收，反射回来的电波只有地球的2%左右。
随着更多的空间探测器对其进行探测，并拍下越来越细致的照片，火星上存在高智能生命的可能性变得越来越小。1971年，“水手——9号”在沿火星同步轨道飞行时，拍下了完整的火星表面形态图，上面布满了巨大的火山口和像河床一样的峡谷，而那些冰帽则可能是二氧化碳固化的产物。火星上所有地区的温度都远远低于冰点，而且也根本不存在什么“运河”。原来人们所看到的一切只是视觉上的错觉。看来，罗厄尔是完全错了。
1976年，“海盗——1号”和“海盗——2号”探测器降落在火星表面，从它们拍到的照片上看，那里是一片阴冷而尚无生机的荒原。天文学家们曾对火星上的土壤进行分析，以期发现一些微生物，但他们又一次失望了。我们至今仍不敢说火星上无论过去还是现在都不曾有生命存在，但起码可以肯定那里不会有任何最原始的细菌以外的生物体。
（3）火星的外貌
从环绕火星飞行的航天器上可以看到，火星的极地与地球的南极圈、北极圈十分相似。火星有巨大的极冠，冬季扩大，夏季缩小。比较行星学家们认为，火星极冠下可能像地球一样，有广阔的永久冻土层。
如果探索者乘坐宇宙飞船飞过火星的南半球，他们看到的地貌与“阿波罗”飞船的宇航员在月球上看到的情景十分相似，都是古老、荒凉、由火山喷发形成的荒漠，几十亿年来从未见到水流、地理的或火山的活动。然而，当飞过北半球时，一幅可怕的景象将呈现在眼前，观察者会惊奇地发现这里的地形完全不同于南半球坑坑洼洼的地表。北半球的表面看起来像是因巨大的力量而扭曲了。有些东西看起来像是河流及其支流和排水系统交织成的网络，它们现在已经干涸，但很明显，在遥远的过去的某个时刻，它们曾经水满为患。许多行星生物学家认为，火星上的大洪水是由其冰帽下类似永久冻土的表层储水迅速释放引起的。未来的前卫地质学家们有责任去解开火星大洪水之谜。
太空轨道飞行者还可看到火星上的大峡谷。其中最大的峡谷可以轻易地吞下科罗拉多大峡谷，这就是水手谷，一条惊人的2800英里长的裂缝，沿火星赤道延伸。水手谷宽150英里，深3英里。更让人难忘的是北半球表面斑斑点点的火星火山。这些火山聚集在火星地壳凸起的塔尔锡斯山脊上。地球上的任何物体与其相比都相形见绌。其中最大的是奥林匹斯峰，太阳系中没有其他火山或山脉能与之相提并论。奥林匹斯峰高9万英尺，底部宽300英里，火山口有50英里宽，至少有1万英尺深。
更近一点看，人们会发现火星基本上是颗红色的行星（有人认为火星上的沙子含有已经生锈的铁矿，它使得火星呈现红色）。
地球上的探索者们知道在这个新世界能够看到什么。不是伟大的运河，不是衰落的火星文明的城市废墟，不是火星人或怪物或什么小绿人；而是荒凉的、不断地受到太阳紫外线辐射的红色沙漠；长达一个月之久的全球尘暴；干涸的河床；火山和熔岩以及极低的温度。简言之，火星是个条件严酷的地方，是一片空气稀薄、没有水、天寒地冻、遭受着辐射和布满灰尘的荒漠。
（4）火星二卫士
火星的两个卫星“福波斯”（火卫一）和“德莫斯”（火卫二），早在19世纪70年代就被美国天文学家霍尔发现。一百多年来，天文学家对它的兴趣经久不衰。有几位天文学家观测和研究火卫运动时，发现火卫一公转周期在缩短，每昼夜缩短约百万分之一秒。1960年，前苏联著名的射电天文学家什克洛夫斯基断言，这种缩短是由于火星大气阻力所造成。如果确是这样，火卫一质量应很小，平均密度也非常小，只有0.001克每立方厘米。这要求火卫一必须是内部为空的。那么，火卫一应当是人造的卫星。这个断言在20世纪60年代曾轰动一时，但冷静考虑，又难以令人相信。现在，连什克洛夫斯基本人也放弃了这种观点。其实，光压、潮汐等力量均能造成火卫一公转周期缩短。
20世纪60年代以后，苏美均发射了飞船到火星上去考察，人们对火星卫星了解得更清楚了。不久，人们还将发射飞船到火星卫星上去考察。原来，火卫一和火卫二形状很不规则。火卫一有点像动物的头骨，约40公里左右大小；火卫二只有火卫一的一半大小。它们的平均密度为每立方厘米2克左右，不是什克洛夫斯基说的0.001克。在火卫一上和火卫二表面都有许多小陨击坑，火卫一最大的陨击坑有8公里左右大小。从火卫的外形和表面结构来看，它们与小行星相似。有人认为，火星卫星是火星俘获小行星而成。如果确是这样，解释火卫为什么会有今天这样的规则运动就是一件很不容易的事了。
5.木星：太阳家族中的巨人
木星又称岁星，英文名称为丘彼特。在太阳系中，除太阳之外，木星个头最大，相当于1316个地球那么大。而且是距离太阳第五位远，距离为5.2个天文单位。故可称之为太阳系家族中的彪形大汉。
（1）木星的天文参数
木星的半径为71398公里，自转周期约为10小时，比任何行星自转周期都快。公转周期为11.86地球年。木星外围具有美丽的光环。最近的天文观测和探测表明，木星不仅仅是只能反射光线的行星，它自己本身也能发光，且越来越亮。木星释放出的光能要大于它从太阳中吸收的光能，并且它在慢慢地收缩。当然，木星所发出的光还远远不及太阳的光那样明亮。从能发光的意义上讲，木星又可归类到冷漠的小恒星类中去。木星有16颗卫星，其中有5颗较亮，星等为5.木星的密度为1.3克/立方厘米，与太阳的密度（1.4克/立方厘米）接近。由古代观察就知道木星的亮度仅次于太阳，故有“亚父之称”。木星是外行星家族成员。
（2）奇特的木星世界
木星具有奇妙的景观和怪异的特性。首先，木星外围环绕有美丽夺目的五彩光环。木星表面还有横纹。自1660年起，就发现木星上有深橙色大红斑。这使科学家们大惑不解。大红斑的形状和大小变化不大，每个红斑有4×108平方公里，即4亿平方公里，有三个地球表面积那么大。但大红斑的颜色和亮度变化却很大。木星表面温度平均在-100℃以下。这与它距太阳较远是相符的。
木星是太阳家族中真正的巨人，木星比所有其他的行星加在一起的体积还要大。1300多颗地球都可以被装入木星。跟太阳一样，木星主要由氢和氦构成。假如其半径只有太阳半径的4～5倍大的话，木星就会有足够的能量将氢和氦聚合于核心，把氢气引入其内芯中的氦气中。这样，在我们的太阳系中就会有2颗恒星而不是只有1颗。
木星被认为主要是气体，目前被看作是气体巨人。但由于其巨大的压力（比地球大气层压力大1亿倍），当你向其中心移动时，气态氢就会变成液态氢。木星有一个不大的岩石芯。
木星大气中充满了稠密活跃的云系，有的科学家认为木星云可分为三层，上层是氨云，中层是氢硫化氨云，底层是水云；有人则主张从上到下分为红、白、褐、蓝四层云。云层中的空穴称为“热斑”。
木星仅次于金星，是天空中第二亮的“恒星”（其次是火星）。木星的一天大约有10个小时。由于木星的巨大质量，其表面引力很强。在木星上，我们会比在地球上重两倍半。
木星的外形不是球状，它比地球扁20倍，是一个像橘子一样的椭圆的行星。
这个行星如果静止不动的话，是不会如此扁的，因为其巨大的引力会使它变为球形。我们发现木星在快速地旋转着，转1圈的时间接近10个小时。其扁圆正是这种快速转动的结果——地球赤道上的某一点沿轴心转动的速度仅为每小时1040英里，而木星则为2.8万英里。
虽然火星很冷，但木星则更冷。木星与太阳之间的距离为地球与太阳间距离的5倍，以致其25英亩的表面所受到的太阳辐射还不及地球上1英亩面积所受到的辐射多。它的整个表面被冻结得非常坚固，一切生命活动都将停止。木星现在完全被一层很厚的云层所覆盖，这个云层厚得连红外光也不能穿透。这些云层表现了极其明显而持续的变化。最著名的例子就是其表面上的红色斑点。这个斑点在1878年被首次观测到，其后逐渐增大，一直达到3万英里长、7千英里宽，即面积相当于整个地球的表面那么大。然后这个巨大的红色斑点逐渐地转变为圆形，而且面积逐渐缩小，现在这个红色斑点几乎要消失了。
所有这些活动，过去曾经认为是木星有很高温度的证据，认为这些热量大部分来自于它的自身内部、少部分来自对遥远的太阳能量的吸收。现在认识到这是错误的。直接的测量显示，木星的温度至少在零下180华氏度以下。这反映出木星的热量主要来自于太阳，它本身内部的热量极其微小。
由于木星的温度如此之低，所以它的云层决不可能是普通的水蒸气，云层一定含有那种在水蒸气结冰温度之下而仍保持气体状态的物质。像其他行星一样，通过测定两次穿透木星大气层（一进一出）的太阳光的光谱成分，我们就能确定出木星大气层的组成成分。观测的结果却是不容易解释的，但是它们提供了目前两种气体存在于木星大气层中的证据，这两种气体是氨气和甲烷。
（3）木星的环
早在本世纪30年代初，有人在做木卫食照相观测时，发现远在木卫食开始前，其卫星亮度就已经变暗，之后才是亮度急剧减少的真正木卫食。不久，有人猜测，这可能是木星附近有一尘埃层或环，它好似在木卫前遮上一层纱，从而使卫星变暗。1974年，“先锋11号”飞船考察木星时，曾发现有木星环存在的蛛丝马迹。当时有人曾提出这些蛛丝马迹表明木星有一个尘埃环。然而，该见解不但未引起人们的足够重视，甚至受到少数人的反对。这样，木星环的发现权便给了“旅行者”号飞船。1979年3月，“旅行者1号”飞船考察木星时，拍到木星环的照片。不久“旅行者2号”飞船又获得有关木星环的更多情况。人们终于承认，木星也有环。后来，天文学家用红外望远镜在地面上也观测到了木星环。
木星环和天王星环的结构完全不同。木星环由亮环、暗环和晕三部分所构成，其暗环从木星赤道面开始向外延伸，宽约5万公里；暗环外面是宽约6000公里的亮环；在亮环中靠外边缘一侧，有一宽700公里的亮带，它比周围环亮10%。暗环和亮环厚度不超过30公里。晕从暗环内边缘开始，至亮环外边缘结束，上下延伸可达1万公里。木星环物质极稀薄，大约只有万分之一的阳光被环中粒子挡住，其余光线均顺利通过它，这就是长期以来未能发现木星环的主要原因。
（4）木星的卫星
1610年，伽利略曾把刚发明的望远镜指向天空，看到了有4个天体环绕在木星周围。自那以后，它们就成了人们所熟悉的伽利略卫星（其中之一的木卫三是太阳系中最大的卫星）。在伽利略观察发现以后的383年里，又有12颗卫星在木星的周围被发现。另外人们还发现了一个复杂的光环，一个比地球的磁场强4亿倍的磁场（所有气态巨人都有很强的磁场）。
木星的四个伽利略卫星也吸引了不少天文学家的注意。人们不仅在地面上对它们进行长期观测，还发射飞船到它们附近去就地考察。
木卫一是靠近木星的伽利略卫星。其大小、质量、离木星距离都和月球差不多。月球表面有大量火成岩，这表明，在月球的地质史上曾经有过强烈的火山活动。但是，至少近二十多亿年中，月球表面没有发生强烈火山活动。与月球不同，木卫一上现今存在着强烈的火山活动。这意味着，木卫一有一个太阳系中最年轻、最活动的固体表面。现在已经发现，木卫一上有数百个直径大于20公里的火山口，正在爆发的火山至少有9座，火山爆发时，物质以每秒1公里速度向上喷，其烟云可上升至100公里以上的高度。火山爆发时放出大量二氧化硫气体，构成了木卫一的大气层。大气分子电离形成木卫一的电离层。电离层中离子外跑，为木星磁层提供等离子体。木卫一表面平坦，有广阔的平原与起伏不平的山脉，火山灰又使木卫一表面五彩缤纷、鲜艳动人。
木卫二上没有发现火山活动。在木卫二岩石层上覆盖了一层厚约100公里的冰幔层，使其成为一个近于白色的星球；在它的赤道上有黑斑和亮区；黑斑是洼地，可能由陨击而成。木卫二冰层上有巨大裂缝，最大冰隙最宽达70公里，长达1600公里，深数公里。在冰隙中有无细菌和单细胞植物生存是未来飞船的探测课题。
木卫三的水和冰比木卫二更多，表面冰壳层也更厚。木卫三上有一个复杂而相互交错的网络表面，有点像经纬线，它由线型的和断裂的亮带所构成。木卫三表面也密布了许许多多陨击坑。过去认为，土卫六是太阳系中最大的卫星，其半径为2900公里。然而“旅行者1号”飞船飞往土星附近进行精确测量，测得其半径为2575公里，从而确认，最大的卫星是木卫三。木卫三的半径为2635公里，它的体积是月球的3.5倍，它比水星还要大。木卫三的质量是月球的2倍，也是66颗卫星之首，但它的质量不如水星那么大，这是因为水星密度大的缘故。
木卫四是四个木星伽利略卫星中表面温度最高的，也有冰壳层，它上面陨击坑比比皆是。
木星的其他几颗卫星都是半径只有几十公里或更小的小卫星。
（5）木星的周期性与对地球的影响
由古至今观察记载表明，木星运行的不同位置对地球上的气候、收成及灾害等影响甚大。木星与土星会合的周期约60年；木星、土星、火星这三星合珠（会合）的周期为516年。人们注意到，这些周期似乎对人类社会的经济、政治和军事都产生明显的影响。为了更进一步揭开木星之谜，美国除在1977年8、9月先后发射了“旅行者”1号、2号宇宙飞船外，还在1989年10月8日又发射了“亚特兰蒂斯号”宇宙飞船，飞船发射后，再由5名宇航员在太空再次向木星发射“伽利略号”探测器，以便对木星进行更彻底的探测和考察。
（6）木星上有生命吗
木星上大部分地区温度范围为-100℃-120℃。从常规知识来看，木星上是不会存在生物和高级人类的。但最近天文考察发现木卫一上有大气层。这上面是否能有生命，还无法定论。1994年夏7月17日开始的彗木相撞，（苏梅克——列维9号彗星与木星相撞），这一撞产生太阳系的宇宙奇观，相当于亿万吨TNT炸药或数千颗原子弹的威力，可以肯定地说，这一撞，使木星上不会有生物存在了。不管它上面原来存在生物与否。从目前的科学研究来看，木星的第二颗卫星——木卫二，可能是拥有生命的天体。
木卫二，是木星的第二颗卫星，直径为3138公里，在木星的卫星中属第四大卫星。根据近红外波长的光谱分析，这个卫星的表面存在大量由水构成的冰。而根据其平均密度为3.03克/厘米3来估算，它可能有一个厚约100千米的冰和液态水组成的壳层。
1979年3月，当“旅行者号”飞船飞越木卫二上空时，人们曾非常惊奇地注意到，木卫二具有奇特的与众不同的外貌，分布着许许多多纵横交叉的条纹，犹如一大堆乱麻。经分析，这些条纹应是木卫二冰壳上的裂纹，其中有些裂缝的宽度可能达数十公里，长达上千公里，深为100米～200米。更有意义的是，人们还注意到，这种像乱麻一般交叉的裂缝具有褐色的基调，与其周围颜色浅得多的部分相比，显得轮廓分明。对这种褐色物所作的光谱分析表明，它们很可能是有机聚合物。据此，人们推测，当木卫二从原始星云中形成时，可能也和地球等天体一样，聚集有一些来自原始星云的甲烷和氨。以后，这些气体可能在内热的作用下不断地释放出来，当其渗透到表面时，便会在太阳紫外辐射和来自木星的带电粒子的激发下，合成为有机物。尽管同样的辐射也会摧毁这些有机物，但液体水却能保护它们，甚至还会促使它们进一步水解，复合形成氨基酸，为生命的形成提供了条件。
与此同时，来自地球的一项发现也启迪着人们的思想。那是在南极的干谷，有一些常年冰封的湖泊。极地微弱的阳光在透过上部厚厚的冰层以后，到达湖底已是微乎其微。然而，当人们潜入这冰冷的、幽暗的湖底时，却意外地发现那里生活着一大片蓝绿藻。它们就靠这微弱的阳光生活。木卫二尽管离太阳比地球远得多，温度低、阳光弱，但并不比南极冰湖下的环境更差。而且由于自转和公转的偶合关系，它有长达60小时的白昼。因此在一些冰裂缝刚刚破裂开来的地方，水体里将有可能接受到较充足的阳光，从而使生命有可能在那里繁殖生存。一直到5年～10年后，当裂缝重新为厚厚冰层所覆盖时，生命也就暂时地潜伏起来，等待另一次机会。
当然，以上所述还只是一些推测，要证实这一猜想，需要有一个能潜入木卫二冰壳下的太空潜水装置。
6.土星：多子多孙的“胖子”
土星是仅次于木星的第二大行星，是距离太阳第六远的行星，距离太阳为9.56个天文单位，它有卫星数最多，为23颗，故称它是多子多孙的行星。土星又名镇星或填星。
（1）土星的天文参数
土星的直径为12万公里，体积比地球大835倍。自转周期为10小时40分。公转周期为29.46地球年。密度为0.7克/立方厘米，可以浮在水上。外围也有美丽的光环。土星也可发光，是外行星（公转轨道在地球的黄道之外）。土星内部大部分由压缩气体组成，核心可能有岩石或其他固态元素组成。
（2）美丽的土星环
土星的光环是最美丽动人的。1979年8月和9月间，美国向土星发射了“先驱者11号”太空船，该太空船发回了土星和土卫六的彩色照片。人们发现土星环系呈金黄色，由数千条微细光环所组成。光环直径为27万4千公里，厚达30米，看上去好似唱片的细纹一般。原来土星环系分三组，每组由许多细环组成，这些细环都是由数厘米的许多冰岩组成。从地球看上去，环的形状还经常变动，变动的周期为30年，是由其运行姿态所决定。
土星光环有着极其复杂的结构。依发现前后，土星环系共有A、B、C、D、E、F、G七个环，它们都位于土星的赤道面上。7个环中，D环最靠近土星，其内边缘离土星表面只有不到7000公里。D环外面依次是C环、B环、A环、F环、G环和E环。E环的外边缘离土星赤道表面约42万公里远。在A环和B环中间，有著名的卡西尼环缝，它把A环和B环分隔开。在A环内还有宽320公里的恩克缝。有人将A环和F环之间宽约3600公里空带取名为先锋缝，并认为B环和C环之间有一个宽1800公里的法兰西缝。
七个环中，A、B、C三个环较亮，称为主环，其余四个环是暗环。在三个主环中，B环既宽又亮，它的内半径为9万多公里，外半径为11万多公里，环宽2.5万公里；B环外面的A环宽约1.5万公里，它比B环暗；B环内侧的C环又称纱环，宽约2万公里。与A、B两环相比，C环算是很暗了，可与D、E、F、G四环相比，它又不算太暗了。1933年，在C环内观测到D环，它从C环内边缘向里延伸，几乎触及土星表面，直到1970年，D环的存在才引起人们的关注。1967年，发现E环；1979年，“先锋11号”飞船发现F环；1980年，“旅行者1号”飞船发现G环。
“旅行者”1号和2号飞船访问土星时，发现了土星环系具有更精细的结构：A、B、C环是由几百乃至上千条细环所构成，像是巨大唱片上的纹道；卡西尼环缝中并不空，至少有20条细环；恩克缝中也有2条细环。此外，还发现了几十个新环缝；F环至少由3条细环所构成，其中2条亮的像发辫那样相互缠绕，另一条暗黑而宽，F环上有团块和扭结。F环两侧各有一颗半径100多公里的牧羊卫星；恩克缝里2条细窄环也呈扭结状。此外，在B环上有若干径向楔状结构，它们像车轮的辐条那样把许多细环连接起来。更奇怪的是，这些楔状结构绕土星旋转并与土星磁场共转。“旅行者”飞船观测还表明：土星环的最大厚度不超过150米；A、B和C环中最大碎块约为10米，更多碎块的大小在10厘米左右，而F环则大部分是由微米量级的粒子所构成。如果把土星环中所有碎块合并在一起，就能构成如月亮大小的一颗卫星。
（3）土星上有生命吗
土卫六是土星的第六颗卫星。它的直径约为5800公里，是太阳系中最大的一颗卫星。它也是太阳系里已知的惟一具有真正大气层的卫星。根据1944年奎伯对其光谱的分析，认为它的大气主要是由甲烷和氢组成，其大气压约在0.1个～1个大气压之间。也就是说，其大气密度虽不及我们地球，但比火星大气却要密得多。土卫六的表面温度，因距太阳较远，大约维持在-150℃左右。
根据著名科学家米勒等人对生命起源的实验研究，人们知道，用紫外线照射甲烷和氢，就能形成许多有机化合物，如乙烷、乙烯、乙炔等。事实上，1979年9月，“先驱者”11号宇宙探测器在距离土卫六356000公里处拍摄到的照片显示，这颗卫星呈现桃红色。这表明它的大气中确实含有甲烷、乙烷、乙炔等，还可能有氮的一些组分。乙烷、乙炔的存在使人们相信，土卫六上有可能找到更复杂的有机物。因此人们认为，在土卫六表面可能存在一层由较复杂的有机物构成的海洋和湖泊，其情形也许十分酷似地球生命发生前夕的所谓“有机汤海”。如果这一推测是可靠的，那么土卫六上就很可能有一些原始的生命形态。
1980年底，“旅行者”号飞船飞临土星上空时，人们曾期望它能给我们带来更多的有关土卫六的信息。遗憾的是，它只发现土卫六的大气并不像早先所认为的以甲烷为主，而是以氮为主，约占98%，甲烷仅占不到1%。此外，还有乙烷、乙烯、乙炔和氢。值得高兴的是，在红外探测资料中发现其云层顶端含有与生命有关的分子，可能是属于生命前的氢氰酸分子。但是，由于它的大气几乎完全呈雾状，妨碍了飞船对土卫六表面的观测。因此土卫六上是否真有生命，也还有待进一步证实。
7.天王星：长卧不起42年
天王星、海王星、冥王星是远离太阳、远离地球的三颗行星。他们运行在太阳系的边缘，温度都很低，故又有“冷星”之称。
（1）天王星的天文参数
天王星是在1781年被发现，它的直径为5.12万公里，是地球直径的4倍。天王星是蓝绿色，周围有美丽的光环。密度为1.246克/立方厘米，但由于它很大，故质量是地球的14.63倍。天王星离太阳的距离为20个天文单位。公转周期为30685天，即84.009地球年。公转半径为28.823亿公里，天王星是很亮的，为5.3星等。用肉眼就可以看到。天王星的自转轴是平卧的，和其他行星大不相同。其转轴与其中心水平切面的垂线夹角为98°。十分类似侧倒着转的一个陀螺。自转周期是15小时。正因为天王星的旋转轴特殊，所以它42年为黑天，42年为白天。这样长时间的昼夜变化，任何人类都是受不了的。1977年3月，科学家们还发现天王星周围有9条狭窄的光环。这种光环是由气体组成的，与土星的由散石粒形成的光环不同。
（2）新的发现
为了更深入地了解天王星的秘密，1986年，美国发射了“航海2号”，由它发现了天王星的10颗新卫星，至今已知天王星具有15颗卫星了。同时还发现天王星有大气，大气中含甲烷。所有行星的旋转轴都是直立的，惟有天王星的旋转轴是平卧的，这样，它的两个极（南极和北极）几乎平躺着指向太阳，就像一个停止了旋转的陀螺一样。科学家们怀疑在几十亿年前曾有一个巨大的物体闯进天王星体，把它压得翻起来，并翘离平面98度。换句话说，其轴心几乎是水平的，两极朝向或远离太阳。于是，在进行近距离观察时，天王星的外观就像是一只“牛眼”。由于它的倾斜度在90度以上，所以是顺时针旋转的。其他所有的行星除金星以外都是逆时针旋转的。
天王星蓝绿色外表中的蓝色并不是像地球的大气层那样是由散射的蓝色光形成的，而是天王星大气层中的甲烷吸收了红色光后形成的。
天王星的运行轨道按常规天文规律和万有引力计算，发现它很不规则，有偏差，通过推算，肯定会有另一颗行星在影响它，据此，在1846年便发现了海王星。
（3）天王星的环
1977年3月10日，美国、中国、印度、南非等国观测天王星掩恒星的罕见天象，意外地发现天王星也有环。由于天王星的环非常暗，故在此之前用大望远镜从未观测到它。
太阳系四颗行星的环中，天王星环的结构最简单，土星环的结构最复杂。
1977年8月，在发现天王星环的同时，美国航空天文台一下就发现天王星的5个环，从里到外依次命名为α、β、δ和ε环。除ε环有100公里宽，且有较复杂的结构外，α环可能是由相隔很近的两个窄环所构成，β和δ均是10公里还不到的窄环。后来，有人对这次观测资料进行仔细分析，发现最里面的α环内还存在三个小环，β环和环中间也有一个小环η环。后来的观测表明，η环可能是由60公里宽的稀薄物质构成的，其内边缘有一物质较多的窄部。1986年“旅行者2号”飞船飞抵天王星时，又发现了天王星的2个新环。至此，总共发现天王星有11个环。它们大多数是窄环，结构简单，位于天王星赤道面上，为圆环，且环与环之间相距较远；其中ε环比较特殊，是椭圆环；各处环宽不一，靠近天王星处环窄，离天王星较远处环宽；在环的内外两边缘上，物质相对集中。1979年，美国天文学家用红外光在5米望远镜上也拍到天王星环像。此外，他们还在智利将电荷偶合器件（CCD）装到2.5米望远镜上，在光学波段观测到了天王星环。这次观测表明，天王星环只反射2%的太阳光。这说明，天王星环是由太阳系中最黑的物质所构成的，这些物质比煤还要黑得多。
8.海王星：“计算出来”的行星
如前所述，海王星的发现是由天王星运行轨道有偏差这一蛛丝马迹而发现的。1942年，英国剑桥大学学生汤伯计算出了海王星轨道，1945年，写信给格林威治天文台台长，但没有得到应有的重视。1946年，法国的勒威尔也独立地算出了这颗未知行星的轨道及在天空中的位置，并写信给柏林天文台的加勒。当天加勒就观察到了海王星。此后，逐渐了解了海王星的更多情况。
（1）海王星的天文参数
海王星的赤道直径为4.86万公里，是地球直径的3.88倍。与太阳的距离为30个天文单位。密度为1.689克/立方厘米，质量是地球的17.22倍。海王星用肉眼是看不见的。已发现海王星有8颗卫星。推算它应有14～16颗卫星。海王星的公转恒星周期为164.79地球年。公转轨道半径约为45.238亿公里。自转周期为18小时。
（2）海王星——冷酷而又炽热的世界
海王星有大气，大气成分甲烷居多。大气的最高温度可达133℃。海王星表面温度很低，可达-227℃～-216℃。通过红外线研究表明，海王星可以发出的热量是它吸收太阳热量的3.5倍。这说明海王星也有内部热源世界。海王星也有光环，共5条。海王星的磁场与旋转轴的倾斜角为50°，并有极光出现，但极光不是出现在两极而是出现在海王星的赤道。
（3）“旅行者号”的新发现
1977年8月和9月美国发射的“旅行者号”1号和2号，于1989年8月24日飞达海王星（飞行了12年），在10万公里高空对海王星的卫星——“海卫1号”（注：直径为4828公里，比月球大，轨道为圆形，由东向西绕海王星运行，海卫1号离海王星最近。）进行了拍摄，照片发现“海卫一”上有一座冰活火山正在间歇喷发，喷发高度达8公里，喷出物好像一座直立的黑烟囱，然后形成一片云，随风飘移达145公里。“海卫一”有如冥王星大小，表面有波纹状冰面，是由冰冻的甲烷和氦以及奇异的冰火山所组成。海卫一有一较大的极冠，它由冻结的氮构成。而在赤道附近，则是一片开阔地。液态氨、甲烷与固态氮混在一起，形成湖泊并淹没火山口。海卫一上也有陨击坑结构，对陨击坑统计研究表明，海卫一现今地貌至少有30亿年的地质史。“海卫一”上存在稀薄的大气层。“海卫一”大气层的主要成分是氮气和甲烷，由于表面温度很低，因此这两种物质均以固态存在，从而导致“海卫一”表面异常光滑。不过，“海卫一”上依然有足够的热量使固态氮气化，一旦它以气态形式喷发，将推动固态物质即冰原上移，形成所谓“冰火山”。这些“冰火山”形成了大量的山脉。“海卫一”是除地球和“土卫一”以外，惟一存在活火山的星体，但那上面存在生命的可能性依然不大。海王星及它的其他卫星的情况，随着探测的深入，我们会知道得越来越多。
（4）海王星的环
海王星的环的发现经历了近150年的争议。早在1846年，英国著名的业余天文学家拉塞尔在他发现海卫一后不久，声称也在望远镜中看到了海王星环。第二年，剑桥大学天文台台长查理士证实了海王星环的存在，并说海王星环的直径是海王星直径的1.5倍（也就是说，海王星环的半径约4万公里）。可是，后来许多人都没有看到海王星环。到了本纪世80年代，人们希望也像发现天王星环那样，利用海王星掩恒星这一特殊天象通过观测来发现海王星环。几次的海王星掩星事件，有人说观测到了有环掩星现象，有人则说未观测到有环掩星现象，众说不一，海王星究竟有没有环一直没有定论。直到1989年8月，“旅行者2号”飞船飞到海王星附近探测，才最后确认海王星也存在环。
“旅行者2号”飞船发现的海王星环共有5个，它们的结构与天王星环稍有差别。在这5个环中，4个是环，另一个是尘埃壳。在这4个环中，外边2个（1989N1A和1989N2A）是较亮的窄环，它们离海王星中心约11万多和7万多公里。另外两个则是较暗的弥漫环，其中一个宽2000多公里。处于两个宽窄环外侧的尘埃壳既宽又厚，其中尘埃圆面（环）宽约1万公里，晕向环上下延伸超过2万公里。在发现海王星环的漫长历史长河中，有时好像见不到它，有时它又露出一点“真面目”。因此，当“旅行者2号”飞船飞往海王星时，科学家们曾期望所发现的海王星环不是一个完整环，而是一段圆弧状的环——弧环。首批照片显示它确实呈弧环，然而，当“旅行者2号”更靠近海王星时，长时间露光拍照，发现弧环只是完整环的一部分，这部分环较其他部分明亮，在这明亮的地方有数十个亮点，它们可能是嵌在环里的小卫星。为什么海王星环有这样独特的结构？这还是个谜。
9.冥王星：黑暗的未知世界
冥王星的发现也是由别的星球——海王星的运行轨迹不规范，与常规天体运行轨迹有偏差这一点上判断推测出来的。根据推测，人们估计在海王星之外还有未知行星，于是经过在上万颗恒星中细心观测，终于在1930年发现了淡黄色的冥王星。这是美国人汤伯发现的。这未知的行星取名冥王星——是有一定含义的。冥王，是指“阎王”，是黑暗世界的君主。而冥王星恰恰是很暗的，不易观测，所以取名冥王星。该名是由英国一名11岁的小女孩创造的。冥王星之所以暗淡，主要是由于它距地球太远（38.54个天文单位）而且它又十分瘦小，还不如月亮大，因此就暗淡无光了。
（1）冥王星的天文参数
冥王星不如月亮大，赤道直径为2330公里，约是地球的1/5.它距太阳约为40个天文单位。公转周期为247.69地球年，公转轨道半径为59.171亿公里。冥王星运行轨道最为偏长和倾斜。自转周期为153.2小时。即冥王星上的一天约是地球的6天多。
冥王星有一颗自己的卫星，叫作摆渡神。这颗“冥卫一号”卫星与冥王星好像一对双行星，在一起跳着“二人转”舞；冥王星又远又小，肉眼是看不见的。天文观测也很困难。
（2）冥王星的黑暗未知世界
冥王星一直很神秘，它是由固态冰和甲烷冰组成的冰球。人们计算发现，冥王星的运行轨道似乎也不规范，海王星的运行轨道也不规范，但冥王星又这么小，是它在影响海王星吗？人们解释不通，于是天文学家们推测在冥王星轨道之外，可能还有一个较大型的行星，是它影响海王星和天王星、冥王星的轨道。这颗预想中的第十颗行星称木王星，但到目前仍未预测到。
冥王星是一颗古怪的行星。所有其他的行星都是在几乎相同的平面上绕太阳运行，冥王星的运行轨迹却倾斜17度。所有其他行星的运行轨迹几乎是一个圆圈，而冥王星的轨迹却是鸡蛋形的。这些奇怪的现象暗示了冥王星可能有一个完全不同于其他行星的起源。
站在脚下这片大地，我们当感谢地球母亲，是她给予并繁衍了人类生命。审视这宇宙间稀有的蔚蓝色的星球，我们当向着宇宙千百次发问：地球是如何形成的？地球的内部到底是什么？谁创造了地球上的一切？
作为人类生存家园的地球，人类只有了解她才能知道珍惜，热爱她才能知道保护。一旦失去了地球，人类将再次变回宇宙尘埃。
