自从旅行者2号在1989年成功抵达海王星以来，天文学家确信，这一大型蓝色星球上的“日”长是16小时6.5分钟。但是在20年来追踪海王星大气上的两个显著特征之后，亚利桑那大学的埃里克·卡克什卡（Erich Karkoschka）对完整的自转周期作出了新的估计：15小时57分钟59秒。
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| 图片中部的暗色斑点是与地球的尺度相当的飓风 |
乍看上去，卡克什卡最近发表的观测结果给出了海王星自转的正确值。但是并非所有的行星科学家都同意这一点。他们说，两个估计之间的差异只能说明，在发现165年之后，这颗太阳系最外围的行星仍旧是个难以捉摸的谜。
测定巨行星的自转周期是一件令人生畏的任务。太阳系中的巨行星据信拥有小型固体核心，周围环绕着液体，最上面是厚达几百上千英里的致密大气。它们可见的表面实际上是上层大气中的云层，而且并非以相同的速率自转。举例来说，，距离木星赤道10度以内的特征每9小时50.5分钟绕星球自转一周（这一速率叫做系统I速率），而高纬度地区的特征自转周期为9小时55.7分钟（系统II速率）。这两个数字都只是平均值——单独的某个特征以不可预测的方式游荡，这类似于地球上的云团以及暴风。
20世纪50年代，射电天文学家发现，来自木星的高能爆发以规则的间隔重复。它们大概是木星磁场发射出的，而磁场被束缚在星球内部的深层区域。因此这一周期（9小时55.5分钟，系统III）据信是木星真实的自转周期。
旅行者计划飞越了4颗巨行星，帮助天文学家使用类似的技术来确定土星（10小时39分钟22秒）、天王星（17小时14.4分钟）和海王星相应的自转。但是在2004年，卡西尼号轨道探测器说明，这一方法自身并非没有缺陷——在两个方面上。根据射电推测出的土星自转速率已经加速了1%，而它可能也并不符合在星球内部发生的情况。（在2007年根据多个观测公布的土星自转修订数据是10小时32分35秒，误差正负13秒。）
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| 艺术家笔下的旅行者2号探测器 |
卡克什卡指出：“正是此时，我们意识到了磁场不是像钟表那样，而是有波动的。行星内部在自转，并一路拖曳着磁场，但是由于太阳风或者其他不明的影响，磁场并不能追上星球核心，而是会滞后一些。”
在对海王星的研究中，卡克什卡使用的是哈勃太空望远镜的图象，而非旅行者号的射电数据。浏览了超过500张图片之后，他发现了两个暗淡的表面特征——他将其称为南极特征与北极波。自从1990年以来，这两个特征是严格同步自转的。他宣称，这是行星真实的自转速率。
他说：“我认为，我数据的精度比基于旅行者号进行的测量要好上1000倍左右，这是精确海王星自转周期工作的巨大进步，而在过去的300年中，对任何巨行星的自转测量都没有出现过这种进步。”
其他行星科学家同意，卡克什卡的结果很有趣也值得赞赏，但是他们怀疑的是将其称为海王星的真实自转速率。他们确信，这些结果之间的不一致并不能说明旅行者号的结果是错误的，相反，它告诉我们，人们对海王星的了解有多么的少。
来自联合大学天文学研究机构的外行星专家海蒂·哈梅尔（Heidi Hammel）说：“这一工作的关键似乎是这些结构的稳定性，这说明它们可能是与星球内部相关的。由于没有已知的机制能将这些特征与行星内部实际联系起来，这一点很吸引人，但并非结论性的。”
计算旅行者号小组的成员、来自依阿华大学的威廉·科斯（William Kurth）对这些特征的稳定性与卡克什卡的新方法留下了深刻印象。然而，他对“将确定外行星以及脉冲星自转的射电方法用于[土星]测量导致的错误”感到不满。
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| 这张照片的颜色与对比度得到了调节，以突出行星的大气特征 |
他解释道，土星的磁场与星球的内部并不是密切相关的，而观测到的波动与土星磁轴和自转轴之间的微小偏差（1度）有关。但是随着这一角度的增加，磁场与内部深层区域的关联越发紧密。因此海王星的磁场（与自转轴夹角是非常大的47度）很可能就表现了内部深层的自转。
因此科斯确信，相异的结果需要更多的数据来解决。哈梅尔同意这一观点，并补充说：“开普勒与COROT计划以及地面观测说明，海王星尺度的行星数量要比木星这样的巨型气体行星多得多。为了给冰质巨行星科学带来重大进展，飞往海王星或者天王星的探测器是确实需要的。”