天王星到太陽(yáng)的距離為日地距離的19.2倍。在天王星上看到的太陽(yáng)圓面,其面積只有從地球上看到的1/370。但是太陽(yáng)在天王星的天空中,仍比地球上的中秋明月要亮900倍。天王星的直徑51000多千米,差不多是地球直徑的4倍,在八大行星中僅次于木星和土星。天王星上也有大氣,大氣深處有厚厚的云層。天王星物質(zhì)的平均密度是水的1.3倍,比地球的密度小得多。
天王星公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)示意圖
最有趣的是天王星的自轉(zhuǎn)。天王星自轉(zhuǎn)一周約需17小時(shí)14分鐘。它的自轉(zhuǎn)軸幾乎躺倒在公轉(zhuǎn)軌道平面上,因此天王星仿佛總是在躺著打滾。這種情況使天王星上的晝夜和季節(jié)與地球上的大不相同。在天王星上,北半球處于夏季的時(shí)候,它的北極差不多正對(duì)著太陽(yáng),整個(gè)南半球完全處于黑暗和寒冷之中。相反,當(dāng)北半球處于冬季時(shí),南極差不多就正對(duì)著太陽(yáng)。
天王星有27顆衛(wèi)星,其中最大的是天衛(wèi)三和天衛(wèi)四,直徑分別約為1580千米和1520千米。它們都是威廉·赫歇爾在1787年發(fā)現(xiàn)的。
1977年3月10日,天王星從一顆恒星前方經(jīng)過(guò)。天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)它還沒(méi)有遮住這顆恒星時(shí),此恒星的光就變暗了幾次。他們仔細(xì)查找這種現(xiàn)象的起因,最終肯定天王星周圍存在著一組環(huán),正是這些環(huán)依次遮蔽了星光。后來(lái)進(jìn)一步弄清,天王星共有彼此分開(kāi)的11道環(huán)。它們都很細(xì),最寬的也不到100千米。這些環(huán)由很細(xì)小的微粒組成,其物質(zhì)可能源自天王星的某些衛(wèi)星,因撞擊而被拋射出來(lái)。