土卫四和土卫五的某些地域非常坑坑洼洼，另一些地方则平坦得多。表面的白色条状表明在这两颗卫星上曾经有水冒出。土星众多卫星中，最令我们感兴趣的是土卫六——太阳系中最大的卫星之一。“旅行者号”的科学家惊奇地发现，它有一层厚厚的“大气层”——密度比地球大气层高60%。土卫六非常寒冷，表面温度约为-150℃。在这样的温度条件下，甲烷以气态、液态、固态三种状态同时存在。行星学家克拉克·查普曼这样说道：“土卫六上的甲烷可能会像地球上0℃的水。”“穿过北极的淤泥地带，可隐约见到土卫六的表面景观……由甲烷和氨冰块组成的岩石大多数被埋在一种粘性的油层之下。长时期来自柏油烟雾的微小尘埃粒子不断聚集……土卫六浓稠的液态甲烷与海洋被甲烷冰雾令人窒息的雾霭所遮挡。”极小的土卫一有一个创痕，那是太阳系中最明显的创痕之一。一个巨大的“陨石坑”显示出它曾受过一次几乎将其一分为二的重创。重创之下的这个巨大陨石坑直径约为整个星球的1/3。它的表面是如此的坑坑洼洼，使得冰层被切成了片片碎块。在它的表面上行走，宛如走在一个巨大的雪堆之上。
土卫二有一个断层系统以及从未受过陨石冲击的大区域。陆潮受热可能在重建表面的过程中发挥了重大作用。这种活动似乎就发生在最近，这也可以用来解释它的表面为何光彩夺目。土卫二几乎反射所有的光线，其冰冻的表面可能会被来自内部的水不断覆盖。
土卫八一侧很亮，另一侧很暗。亮的那侧能将大约一半照射到的光反射出去，而另一侧几乎一片黑暗。黑色物质里可能包含着有机碳——生命必需的组成成分之一。
土卫七看上去像是较大物体的一个碎块。它不规则的形状和极度坑坑洼洼的表面使它看似一个稍大的“小行星”。这颗卫星的碎片现在可能已进入了土星光环。
土卫三也是从明显的宇宙暴力之中幸存下来的。一条巨大的沟壑从卫星的一端伸展到另一端。这个长峡谷看起来是由内部力量而引起的。它内部凝固和膨胀的压力使其表面产生裂缝。科学家们无法解释一个至少80%由水冰组成的卫星是如何经受住这样的地质活动的。
“旅行者号”探测器的探索结果使人们深信那曾经支配了土星早期历史的猛力作用。土星卫星看起来像是无尽爆炸袭击的幸存者。它们明亮的冰封表面受到了无数陨石的创伤。但是这些卫星中有一个与早期的地球非常相似。也许某一天，有着浓厚大气层的土卫六能够进化出顽强的生命。
谁撞倒了天王星
整个20世纪，研究太阳系的学者都为3个谜团所困惑。这三大谜团之一就是：天王星为什么“躺着自转”？
天王星是在非常晴朗的夜空中，眼力好的人用肉眼依稀可辨的最远的行星，也是人类直接使用观测手段发现的最后一颗行星。20世纪70年代以来，使用宇宙飞船进行的观测表明，在宇宙空间里，它看上去是一颗海蓝色的漂亮的行星。环绕它运行的卫星共有18颗，在八大行星中居第二位（土星的卫星最多，共有23颗）。
天王星家族
从任何一本天文学的常识书籍或者手册中，很容易查找到有关天王星的资料：它的质量将近地球的15倍，体积约相当于65个地球那么大，与太阳的距离则为日地平均距离（又称为“1个天文单位”）的19倍多。它大约每16个小时自转一周，每84年公转一周。
然而，一般书上都很少提及天王星的自转轴的倾斜情况。一般的课本中都介绍说，八大行星的公转具有共面性的特征。实际上，冥王星（现已降级为矮行星）公转轨道平面与地球的公转轨道平面之间的夹角达17°以上。剩下的几颗中，除了天王星以外的6颗，公转轨道平面与地球公转轨道平面的夹角也在1°～7°之间。只有天王星，其公转轨道平面与地球公转轨道平面的夹角不足1°。可是，自转轴的倾斜情况，天王星却与其他的7颗大行星大相径庭。七大行星的自转轴与公转轨道平面的夹角都大于45°。天王星自转轴与公转轨道平面的夹角则仅仅为2°！
天王星的“躺着自转”的现象，对太阳系形成的理论，提出了尖锐的挑战。因为，按照太阳系形成的理论，原始星云在冷却的过程中，不断地飞速旋转，中心的物质凝聚为太阳，外围的宇宙尘埃，发生“凝聚”，形成了一个又一个的行星。在这个过程中，行星产生了共面性、同向性的特点。同时，行星的自转方向也与公转的方向一致，自转轴和公转轨道平面必然要形成较大的夹角。按这种理论模式，像天王星那样“躺着”，则是不可思议的。
理论天文学，必须对这种现象作出说明。否则，就得修改太阳系形成的基本理论框架。
我们说它是太阳系之谜，就是因为一个世纪以来，理论天文学也没有把它说明白。
在试图解释天王星“躺着自转”之谜的诸多假设中，最具吸引力的是碰撞说。
天文学家设想，在太阳系形成之后的某个时候，从遥远的宇宙空间来了一位体积硕大的天体。它在闯入太阳系的过程中，和“天王爷”撞了个满怀，一下子把“天王爷”撞倒了。这位“天王爷”说起来也真够可以的，倒了，就再也不肯起来了。于是，从那时起，天王星就“就地打滚”般地“躺着自转”了。美丽动听，真有点像一则古老的神话故事。
天体物理学观测的事实，却不太给这些科学家面子。当人们找到天王星的卫星时，又惊奇地发现：这些卫星，都是井然有序地在天王星的“赤道面”上，围绕着天王星旋转。也就是说，这些卫星的运行轨道面，与天王星的公转轨道面，几乎是垂直的。天文学家们对此，真是有点“丈二的和尚——摸不着头脑”了。
到底是不是什么外来天体撞倒了天王星，还是另有别的原因使天王星“躺着自转”，我们只好等着21世纪的天文学家来作出回答了。
海王星真的会抓“俘虏”吗
至少到目前为止，人们还都普遍承认：万有引力是宇宙中最基本、最不可抗拒的力。偌大个宇宙，就是凭借这种人们认识由来已久，却至今也说不太明白的力，维系着天体之间的基本关系。
海王星
按照万有引力定律，个头大的天体，会把经过它附近的较小天体“抓住”。抓住的情形不外乎两种：一种是使小的天体，落到自己身上。另一种则是，把外来的较小天体控制在自己的引力场范围内，使之成为围绕自己运行的天体，例如成为一颗卫星等。
前者的例子，可以说比比皆是。如，在没有大气层的天体（如水星、月球等）上，可以清清楚楚地看到外来天体撞击留下的形形色色的“冲击坑”；在地球上，可以找到许多由宇宙空间飞来的“陨石”等等。1997年7月，苏梅克-列维9彗星撞击木星；1998年两颗彗星投身于太阳的火海之中，则是人类首次直接观测到的例证，成为天文学史上最富魅力的篇章。
而就后者来说，可以确证的天文事件，的确是凤毛麟角。然而，在太阳系中，就有这样一个数以千万年计存在的例证，这就是海王星和它的卫星。
说起海王星，人类认识它本身，就是科学史上的一个奇迹。
不把地球本身计算在内，海王星是人类认识的第七颗行星。前六颗行星，都是人类先观测到，而后确认的。海王星，则是天文学家计算出来的第一颗行星。
如何进行这种计算呢？因为任何在轨道上运行的天体，都会受到其他天体的引力的影响。而这种引力是与天体之间的距离的平方成反比的，也就是说，距离近的天体的引力对天体运行有较大的影响。
1781年，天文学确认了天王星之后，不少天文学家都投入了对这颗新发现的行星的观测和研究。英国的亚当斯和法国的勒维列，在研究过程中发现，天王星轨道的变化，不能完全用太阳和已知的行星的引力作用来解释。1845年，他们大胆地推断，在天王星的轨道之外，太阳系一定还有一颗大行星存在。
在理论计算出海王星存在之后，仅仅一年的时间，天文观测就发现了这颗行星。德国的天文学家加勒，在茫茫天幕中，找到了海王星。它的质量是地球的17倍多，与太阳的距离约为31个天文单位（地球和太阳的平均距离，叫做一个天文单位。1天文单位约为1.496亿千米）。与天王星的距离约为11个天文单位。它是人类找到的第二颗远日行星（土星距离太阳约9.5个天文单位，而天王星与太阳的距离约为19个天文单位。天文学上，就把天王星及比它距离太阳更远的行星，归类为“远日行星”）。
这些，是理论天文学的伟大胜利。可是，紧跟着的发现，却给所有的天文学家出了一道新的难题。
