Le mystère de Vulcain commence le 26 mars 1859 : ce jour-là, un astronome amateur, le docteur Lescarbault, observe le Soleil à travers un petit télescope. Soudain, il aperçoit une petite tache noire qui tranche nettement sur la lumière éblouissante de notre astres et qui se déplace lentement à la surface du disque.

La tache noire semblant posséder une vitesse de rotation autour du Soleil supérieure à celle de Mercure, le docteur Lescarbault en conclut logiquement que sa « planète » baigne dans les environs immédiats de l’atmosphère solaire et qu’elle est extrêmement chaude. Il la baptisé alors Vulcain, du nom du dieu du Feu chez les Romains.  Pour lui, il n’y a aucun doute : il vient de découvrir une nouvelle planète.

Cette découverte n’est pas une surprise pour Urbain La Verrier, une des sommités scientifiques françaises de l’époque. Quelques années avant l’observation de l’astronome amateur. Le Verrier a étudié les effets de l’attraction de chaque planète sur la trajectoire des autres planètes. Dès le début de ses travaux, il constate une anomalie : l’orbite de Mercure pivote sur son axe. Quelque chose vient fausser la régularité de la course de la planète autour du Soleil.  

Le Verrier se désintéresse rapidement de ces hypothèses pour se consacrer à une autre anomalie, similaire, détectée dans l’orbite d’Uranus, la planète la plus lointaine du Soleil connue à l’époque. Ses calculs le conduiront à découvrir Neptune, l’avant-dernière du système solaire. 

Aussi, quand le docteur Lescarbault annonce triomphalement qu’il vient de découvrir une planète entre Mercure et le Soleil, le savant n’est pas surpris. Il n’en reste pas moins méfiant. Pour vérifier les dires de Lescarbault et « tester » son matériel, il prend une fausse identité et lui rend visite. Après ce premier contact, Le Verrier est convaincu : Vulcain existe bien. Il calcule que la nouvelle planète se trouve à 21 millions de kilomètres du Soleil, soit à environ un tiers de la distance entre Mercure et le Soleil et à un septième de la distance entre la Terre et le Soleil. Selon l’astronome qui a découvert Neptune, Vulcain tournerait autour du Soleil en dix-neuf jours et dix-sept heures.

Voilà qui est précis ! Le Verrier va même plus loin : il précise que la trajectoire de Vulcain est, comme celle de Mercure, « inclinée ». Elle ne traverse pas régulièrement le disque solaire. Il n’en prédit pas moins la prochaine apparition de Vulcain pour le mois de mars ou d’avril 1860.
Les astronomes du monde entier scrutent en vain .

En mars 1862, on redécouvre Vulcain. Un astronome amateur anglais revoit un point noir traverser la surface solaire en un lieu qui vient corroborer l’observation du docteur Lescarbault. A partir de ce témoignage, deux astronomes français calculent de nouveau l’orbite de Vulcain. Radau estime que Vulcain est à peu plus de 21 millions de kilomètres du Soleil, ce qui lui ferait faire une révolution complète en dix-neuf jours et vingt-deux heures. De son côté, Valz trouve un peu plus de 19 millions de kilomètres et seulement dix-sept jours et treize heures de révolution autour du Soleil. Des résultats plutôt proches de ceux de La Verrier. 

Le 29 juillet 1878, une étoile inattendue apparaît dans les environs du Soleil. Le professeur James C. Watson, le directeur de l’observatoire d’Ann Arbor, aperçoit un astre inconnu à deux degrés et demi du Soleil. Un amateur expérimenté, déjà découvreur de plusieurs comètes, en remarque deux, à trois degrés au sud-ouest du Soleil. Les deux hommes s’accordent sur la couleur rouge de Vulcain. Dans plusieurs livres, on énonce alors la liste des planètes en commençant par Vulcain !  

Tous les astronomes ne sont pourtant pas convaincus. Un des plus sceptiques est Simon Newcomb. Ce savant est passé dans l’histoire comme étant celui qui a toujours soutenu – même après la démonstration des frères Wright !- qu’il était tout à fait impossible de voler pour un objet plus lourd que l’air… Néanmoins, ses calculs d’astronomie pure étaient remarquablement précis et ils allaient être vérifiés et confirmés des dizaines d’années plus tard. Pour lui, les taches prises pour Vulcain n’étaient que de vulgaires taches solaires, phénomène découvert au cours de la première moitié du XIXe siècle et bien connu des astronomes à cette époque.  En France, d’autres autorités scientifiques émettent des doutes sur les observations réalisées avec un matériel aussi primaire que celui du docteur Lescarbault.