天空之神，宙斯的“父親”——天王星

天空之神天王星烏拉諾斯，宙斯的祖父，與海王星相鄰，是離太陽倒數第二遠的行星，也是體積第三，質量第四的行星，與海王星一樣也是一顆類木行（冰巨行星），天王星與海王星由於成分與大小太多的相似的地方，就像兄弟一樣。

與海王星一樣，天王星的發現和命名也是曲折離奇，天王星在被發現是行星之前，已經被觀測了很多次，但都把它當作恆星看待。最早的記錄可以追溯至1690年約翰·佛蘭斯蒂德在星表中將他編為金牛座34，並且至少觀測了6次。法國天文學家Pierre Lemonnier在1750至1769年也至少觀測了12次，包括一次連續四夜的觀測。

威廉·赫歇爾在1781年3月13日於他位於索美塞特巴恩鎮新國王街19號自宅的庭院中觀察到這顆行星（赫歇爾天文博物館），但在1781年4月26日最早的報告中他稱之為彗星。赫歇爾用他自己設計的望遠鏡“對這顆恆星做了一系列視差的觀察。”他在他的學報上的記錄著：“在與金牛座ζ成90°的位置……有一個星雲樣的星或者是一顆彗星”。在3月17日，他注著：“我找到一顆彗星或星雲狀的星，並且因為位置變化發現是一顆彗星。”

當他將發現提交給皇家學會時，雖然含蓄的認為比較像行星，但仍然聲稱是發現了彗星，當赫歇爾繼續謹慎的以彗星描述他的新對象，其他的天文學家已經開始做不同的懷疑。俄國天文學家Anders Johan Lexell估計它至太陽的距離是地球至太陽的18倍，而沒有彗星曾在近日點四倍於地球至太陽距離之外被觀測到。

柏林天文學家約翰·波得描述赫歇爾的發現像是"在土星軌道之外的圓形軌道上移動的恆星，可以被視為迄今仍未知的像行星的天體。"波得斷定這個以圓軌道運行的天體比彗星更像是一顆行星。

這個天體很快便被接受是一顆行星。在1783年，法國科學家拉普拉斯證實赫歇爾發現的是一顆行星。赫歇爾本人也向皇家天文學會的主席約翰·班克斯承認這個事實：“經由歐洲最傑出的天文學家觀察，顯示出的這顆新的星星是我很榮譽的在1781年3月指認出的，是太陽系內主要的行星之一。”

赫歇爾因為他的發現被通知成為皇家天文學家，並且語無倫次的回覆說：“我不知該如何稱呼它，它在接近圓形的軌道上移動很像一顆行星，而彗星是在很扁的橢圓軌道上移動。我也沒有看見彗發或彗尾。”

赫歇爾曾想把天王星以他的贊助者喬治三世的名號命名為“喬治之星”或“喬治三世”，來紀念他的贊助者。

天文學家Jerôme Lalande則建議將這顆行星稱為赫歇爾以尊崇它的發現者。但是，波得贊成用希臘神話的烏拉諾斯，譯成拉丁文的意思是天空之神，中文則稱為天王星。波得的論點是農神（土星）是宙斯（木星）的父親，新的行星則應該取名為農神的父親。天王星的名稱最早是在赫歇爾過世一年之後的1823年才出現於官方文件中。喬治三世或"喬治之星"的名稱在之後仍經常被使用（只在英國使用），直到1850年，HM航海曆才換用天王星的名稱。

天王星與海王星相似主要是由岩石與各種成分不同的水冰物質所組成，其組成主要元素為氫（83%），其次為氦（15%），與木星與土星不同，其性質比較接近木星與土星的地核部分，而沒有類木行星包圍在外的巨大液態氣體表面。

天王星的質量大約是地球的14.5倍，是類木行星中質量最小的，直徑雖然與海王星相似（大約是地球的4倍），但質量較低。這些數值顯示他主要由各種各樣揮發性物質，例如水、氨和甲烷組成。天王星內部冰的總含量還不能精確的知道，根據選擇的模型不同有不同的含量，但是總在地球質量的9.3 至13.5倍之間。氫和氦在全體中只佔很小的部分，大部分剩餘的質量是岩石物質。

與海王星還有相似的地方是它同樣擁用暗淡的星環，天王星有一個暗淡的行星環系統，由直徑約十米的黑暗粒狀物組成，是繼土星環之後，在太陽系內發現的第二個環系統。已知天王星環有13個圓環，其中最明亮的是ε環（Epsilon)，其他的環都非常黯淡，天王星環被認為是相當年輕的，在圓環周圍的空隙和不透明部分的區別，暗示她們不是與天王星同時形成的，環中的物質可能來自被高速撞擊或潮汐力粉碎的衛星。而最外面的第5個環的成分大部分是直徑為幾米到幾十米的冰塊。除此之外，天王星可能還存在著大量的窄環，寬度僅有50米，單環的環反射率非常低。

B環是1977年3月10日，在詹姆斯·埃利奧特·愛德華·德納姆（James L. Elliot、Edward W. Dunham）、和道格拉斯·明（Douglas J. Mink）使用柯伊伯機載天文臺觀測時發現的。這個發現是很意外的，他們原本的計劃是觀測天王星掩蔽SAO 158687（一顆天秤座的暗恆星）以研究天王星的大氣層。然而，當他們分析觀測的資料時，他們發現於行星掩蔽的前後，這顆恆星都曾經短暫的消失了五次。他們認為，必須有個環系統圍繞著行星才能解釋。後來他們又偵測到四個額外的環。旅行者2號在1986年飛掠過天王星時，直接看見了這些環。旅行者2號也發現了兩圈新的光環，使環的數量增加到11圈。

在2005年12月，哈勃太空望遠鏡偵測到一對早先未曾發現的藍色圓環。最外圍的一圈與天王星的距離比早先知道的環遠了兩倍，因此新發現的環被稱為環系統的外環，使天王星環的數量增加到13圈。關於外環顏色是藍色的一個假說是，它由來自天衛二十六的細小冰微粒組成，因此能散射足夠多的藍光。天王星的內環看起來是呈灰色的。

此外天王星的磁層包含帶電粒子：質子和電子，還有少量的H2+離子，未曾偵測到重離子。許多的這些微粒可能來自大氣層熱的暈內。離子和電子的能量分別可以高達4和1.2百萬電子伏特。在磁層內側的低能量（低於100 電子伏特）離子的密度大約是2 釐米⁻³。微粒的分佈受到天王星衛星強烈的影響，在衛星經過之後，磁層內會留下值得注意的空隙。微粒流量的強度在10萬年的天文學時間尺度下，足以造成衛星表面變暗或是太空風暴。這或許就是造成衛星表面和環均勻一致暗淡的原因。在天王星的兩個磁極附近，有相對算是高度發達的極光，在磁極的附近形成明亮的弧。但是，不同於木星的是，天王星的極光對增溫層的能量平衡似乎是無足輕重的。

天王星與海王星的磁場也極其相似，20世紀80年代，“旅行者2號”開始對天王星、海王星進行考察，使得人們有可能將這兩個行星的磁場繪製成圖，出人意料的是大多數行星都有南極和北極兩極磁場，地球的磁極位於極地附近，與地球的南北極存在一個偏角，稱為磁偏角，二者交角為11.5°。

天王星的符號標誌

其他許多行星，包括木星、土星和木星的衛星“伽裡米德”都與地球類似。比如木星的磁偏角是10°，與地球相近。然而海王星和天王星的磁場與其他行星的情況大相徑庭，它們的磁場有多個極，而且磁偏角很大，分別是47°和59°。科學家曾提出若干機制來解釋這些異常的磁場，但都沒有達成共識。

與海王星比較不同的是天王星的大氣層是非常平靜的。當旅行者2號在1986年飛掠過天王星時，總共觀察到了10個橫跨過整個行星的雲帶特徵。

天王星的內熱看上去明顯的比其他的類木行星為低，在天文的項目中，它是低熱流量。仍不瞭解天王星內部的溫度為何會如此低，大小和成分與天王星像是雙胞胎的海王星，放出至太空中的熱量是得自太陽的2.61倍;相反的，天王星幾乎沒有多出來的熱量被放出王星在遠紅外(也就是熱輻射)的部分釋出的總能量是大氣層吸收自太陽能1.06±0.08倍。事實上，天王星的熱流量只有 0.042 ±0.047w/m²，遠低於地球內的熱流量0.075w/m²（一個從放射源向平面狀物體照射時,每單位面積所得到的放射束數量的物理單位)。其最低只有-224℃，使天王星成為太陽系溫度最低的行星，比海王星還要冷，有人認為這是導致天王星相較其他類木行星大氣層平靜的原因。

另外根據旅行者2號的探測結果，科學家推測天王星上可能有一個深度達一萬公里、溫度高達6650°C，由水、硅、鎂、含氮分子、碳氫化合物及離子化物質組成的液態海洋。由於天王星上巨大而沉重的大氣壓力，令分子緊靠在一起，使得這高溫海洋未能沸騰及蒸發。反過來，正由於海洋的高溫，恰好阻擋了高壓的大氣將海洋壓成固態。海洋從天王星高溫的內核（高達攝氏6650度）一直延伸到大氣層的底部，覆蓋整個天王星。

由於天王星與海王星的大氣組成成分，也有甲烷，體積，質量都相差不大，所以上面的海洋應該是鑽石海洋，如果不能得到海王星，那就得到天王星，你就是太陽系第二富有的人。

當然與海王星一樣，我們應該只能去當一個曠工，哈哈。