简介
第七地球从太阳是天王星。它是一个巨大的外行星，没有固体表面。虽然天王星没有那么大木星或土星,里面能装下60多个地球这颗行星在大小和组成上与地球最相似海王星它的外层邻居。像海王星一样，天王星是蓝绿色的，因为它的大气中有少量的甲烷，或周围的气体层。
古代天文学家不知道天王星。这颗行星最亮的时候，肉眼几乎看不见。它在早期的望远镜中被发现过几次，但被认为只是另一颗恒星。1781年，作为望远镜观测恒星的一部分，英国天文学家威廉赫歇尔发现了“一颗奇怪的星云恒星或彗星”。这个不寻常的物体很快被证明是一颗行星，这是现代发现的第一颗行星。它后来被命名为天王星天堂的拟人化在古希腊神话中。即使在21世纪有了更强大的望远镜，也很难对这颗遥远的行星进行详细观测。我们对它的大部分了解都来自于1986年旅行者2号拍摄的特写照片和测量数据，这是唯一一个访问天王星的航天器。
行星基本数据
天王星在土星轨道和海王星轨道之间绕太阳运行。这三颗行星加上木星就是四颗类木行星。它们主要由液体和气体组成，密度比四颗内行星小得多。像其他外行星一样，天王星有一个环系统和许多卫星。
大小，质量和密度
天王星是地球上第三大行星太阳系排在木星和土星之后。天王星是地球的四倍大地球．它在赤道的直径约为31763英里(51118公里)，以大气压力与地球海平面相同的水平来测量。这颗行星比海王星稍大，但海王星的质量大约是海王星的1.2倍。天王星的密度很低——只有水的1.3倍，而海王星是1.6倍，岩石地球是5.5倍。
轨道和自旋
像所有行星一样，天王星围绕太阳运行的轨道略呈椭圆形。天王星与太阳的平均距离约为1,783,950,000英里(2,870,99万公里)，是地球与太阳距离的19倍。这颗行星距离地球最近的地方大约有17亿英里(27亿公里)远。天王星绕太阳一周大约需要84个地球年。这意味着天王星上的一年大约是地球上一年的84倍。
然而，天王星上的一天比地球上的一天短。天王星绕地轴旋转一周大约需要17个地球小时，而地球大约需要24小时。这种快速的自转使它的极地稍微变平，赤道凸出。它两极的直径比赤道的直径小2%左右。
从技术上讲，天王星以逆行的方式绕其轴旋转，或与大多数其他行星的方向相反。然而，这样描述它的旋转有点误导，因为天王星几乎是在它的一侧。与其他行星不同的是，它的旋转轴相对于其轨道平面倾斜了97.9度。科学家们认为，天王星可能在其历史早期被一次或多次与其他天体的剧烈碰撞撞成这样。
天王星上的每个季节大约持续21个地球年。由于这颗行星几乎是倾斜的，在绕轨道运行时，它首先将一极指向太阳，然后是赤道，然后是另一极。因此，夏季和冬季是极端的，一个半球在夏季多年沐浴在阳光下，而另一个半球则在漫长的冬季陷入持续的黑暗中。在春秋两季，当赤道指向太阳时，阳光的分布更为均匀。然而，热量似乎全年都是均匀分布的。两个半球的温度可能总是相同的，这可能是因为大气能很好地传递和储存热量。（另请参阅行星，“年，日和季节。”
大气
像其他外行星一样，天王星有一个巨大的大气层，其成分与太阳和其他恒星相似。科学家认为大约是四分之三氢还有四分之一氦按质量计算，再加上少量的甲烷，可能还有少量的水、氨和其他物质。
最高的云非常明亮，是由冻结的甲烷形成的。再往下，可能是由冻结的水和硫化氢铵组成的云。云层形成的低层大气相当寒冷，那里的温度随着高度的增加而降低。大气中最冷的部分大约是- 366°F(- 221°C)，然而在上层大气中温度显著上升，达到890°F(480°C)。
与木星和土星不同，天王星在可见光下几乎没有任何特征。在其他地方拍摄的照片中可以看到模糊的云带光的波长或者经过处理以显示极端的对比。云带与赤道平行。就像在地球和海王星上一样，风在赤道附近的一个区域向西移动，在高纬度的区域向东移动。这些风比地球风强几倍，但比海王星风弱。天王星的大气层似乎比其他外行星要平静。在这颗行星上观察到的斑点被认为是风暴，但它们比在木星、土星和海王星上看到的更小更少。
室内
行星内部的压力和温度非常高，所以它的内部一定是液体。科学家认为天王星主要由水、甲烷和氨的融化冰组成，还有一些熔融的硅酸盐岩石和金属，以及少量的氢和氦。这颗行星的中心可能有一个由岩石和金属构成的核。然而，科学家们认为岩石和金属更有可能分布在流体内部，而不是单独的一层。
天王星的内部更像海王星，而不像木星和土星的内部，后者主要是氢和氦。和海王星一样，融化的冰、岩石和金属构成了质量的很大一部分。由于某些未知的原因，天王星似乎不像其他三颗外行星那样产生那么多的内热。这些行星辐射的热量几乎是它们从太阳接收到的热量的两倍，但天王星释放的热量只比它接收到的多一点。
像太阳系中的大多数行星一样，天王星也有自己的磁场。它类似于酒吧磁铁有一个北极和一个南极。就像在地球上一样，指南针指向北方。然而，天王星的磁北极与自转北极的倾斜度为58.6度，而地球的倾斜度为11.5度。只有海王星的磁场是同样倾斜的。
环系统
天王星有一个由十几个窄环组成的系统。就像土星环一样，它们由无数个粒子组成，每个粒子都像一个小卫星一样绕着行星运行。天王星环中的粒子比土星明亮的冰环中的粒子要暗得多。此外，土星环的尘埃和微小颗粒的比例要高得多。大多数组成天王星环的物体直径都大于4.6英尺(1.4米)。土星环上的少量尘埃似乎在不断补充。当物体撞击小卫星表面时，尘埃可能会被撞掉。
旅行者2号记录了两个小卫星，科迪莉亚和奥菲莉亚，它们在其中一个环的两侧运行。这两个卫星的引力将环状粒子限制在一个窄带内，因此它们被称为牧羊人卫星。其他尚未发现的小卫星也可能是其他光环的守护者。
卫星
天王星有27个已知卫星:5个大卫星和20多个小卫星。主要的卫星，从最近到最远，天王星是米兰达，Ariel，翁布里埃尔，泰坦尼亚和奥伯伦。一些小卫星在土星环附近运行，而另一些则在大卫星之外运行。外层的小卫星是不规则的，这意味着它们有高度拉长或倾斜的轨道，或两者兼而有之。内部的小卫星和五个主要卫星的轨道接近圆形，与天王星的轨道处于同一平面上。
这颗行星的五个主要卫星大小不等，从直径约290英里(470公里)的米兰达，到直径约981英里(1578公里)的泰坦尼亚。这五颗卫星可能主要由水、冰和岩石组成。最大的四个被认为是大约60%的冰和40%的岩石。木卫一的密度较低，所以它的冰比例可能更大。所有五个主要卫星的表面似乎都含有不干净的水冰。翁布里埃尔和奥伯伦有许多大大小小的陨石坑，就像地球月球的高地一样。和月球的陨石坑一样，它们的大陨石坑可能可以追溯到40多亿年前。泰坦尼亚和爱丽儿的大陨石坑较少，但小陨石坑的数量差不多。这表明泰坦尼亚和阿里尔的表面更年轻。所有主要的卫星上都有狭窄的峡谷。 They may have formed by the cracking of the crusts as the moons expanded.
米兰达拥有最大的峡谷，有些峡谷宽达50英里(80公里)，深达9英里(15公里)。科学家认为，火星内部所有的水可能曾经都是液体。当水结冰时，月球会膨胀，导致地壳断裂。米兰达有各种不同类型的地形。它的表面大多坑坑洼洼，年代久远。其他地区有较少的陨石坑，弯曲的沟槽，蜿蜒的山谷或陡峭的悬崖。米兰达可能在与其他物体碰撞时被打碎，然后重新组合，形成了现在观察到的奇怪的地形拼接。不同的地形可能是由火山爆发和其他内部地质活动形成的。
宇宙飞船探索
1977年8月，美国美国国家航空航天局发射无人探测器旅行者2号，前往木星和土星执行任务，希望稍后能被送往天王星和海王星。在航天器访问了两颗较近的巨行星后，它的航线确实改变了，将它送到了两颗较外的巨行星上。旅行者2号在1986年1月和1989年8月分别成为第一个和迄今为止唯一一个与天王星和海王星相遇的宇宙飞船。
在穿过天王星环系统后，旅行者2号飞到了距离天王星中心约66500英里(107000公里)的地方。它测量了天王星及其主要卫星的大小和质量，探测和测量了磁场，并确定了行星内部的旋转速率。它在天王星拍摄了大约8000张照片，包括第一张天王星及其环和卫星的特写照片。这些图像揭示了天王星大气中的天气模式和主要卫星的表面状况;他们还首次发现了许多较小的卫星。（另请参阅太空探索．)
更多的阅读
埃尔金斯-塔顿,L.T.天王星，海王星，冥王星和外太阳系(事实档案，2011)。亨特，ge，摩尔，帕特里克。天王星地图集(剑桥大学出版社，1989)。欧文,P.G.J.太阳系的巨行星:大气、组成和结构(施普林格，2009)。米勒,罗恩。天王星和海王星(21世纪图书，2003)。Rothery, D.A.外行星的卫星:它们自己的世界(牛津大学出版社，1999年)。Tocci,萨尔瓦多。A看看天王星(美国瓦茨,2003)。
