在海王星被发现后的143年中，尽管天文学家们采用了高倍率望远镜，仍对它无法进行深入了解。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，一下子改变了这种状况。通过“旅行者”从44.8亿千米的远方发回的照片，人们终于看清了海王星的英姿。从此，人们才知道，海王星并不是太阳系里的一个死堆，而是经常有风暴活动。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，其中一颗此刻正在从冰水山中喷出液态氮的泡沫。
其实，在许久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，就如被钓上来的鱼在线上蹦跳一样。但天文学家都不相信这两位数学家的发现，因此也没去寻找这个新行星。
最后，1846年，勒威那把他的图纸寄给了一位名叫J·伽勒的年轻德国天文学家。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。在这之前的几个月，“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无法看到的。海王星上有一巨大鹅卵形风暴，直径大约1.28万千米，看上去犹如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。
不过这种风暴并不是海王星独有。“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，这种风暴到底是由什么推动而形成的仍是一个谜。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，太阳的热能是绝对不可能推动这种风暴的。这种热能是海王星石核内的强高压和强高温发出的。
但实际如何，这些严肃的问题可能只有留待以后研究解决。
让科学家感到欣慰的是“旅行者”共发现了6颗海王星的新卫星照片，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。
从科学家们观测到的情况概括就是，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。
海卫一在它的赤道附近有一个由怪异的冰覆盖着的蓝色地带，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，都是随处可见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，海卫一的温度为华氏零下400度，是“我们见到的太阳系中最冷的天体”。
海卫一有大气是它的另一个特点。据吉姆·多伊尔讲，太阳系中另外只有一颗卫星有自己的大气，就是绕土星运行的土卫六。海卫一的大气非常薄，主要物质是氮和甲烷气体。
海卫一上陨石坑也特别少，表明海卫一地质活跃。由冰覆盖的表面部分融解后又重新冻结，将一些最大最老的陨石坑都覆盖了。
从“旅行者”发回的照片中，可以看出海卫一上有活的冰火山。但这些冰火山不像地球上的火山那样喷出赤热的岩浆，而是喷出液态氮。当液态氮到达极其寒冷的表面时，马上被冻结成冰晶射流，高达８千米。这股射流遇到海卫一大气的微风后，就形成风吹的条纹，落回到海卫一的表面。
所有的这些都只是猜测，它是否正确，最终还只有靠人类的科学去下定论。
