天王星(Uranus)是太阳系由内向外的第七颗行星(18.37~20.08天文单位),其体积在太阳系中排名第三(比海王星大),质量排名第四(小于海王星),几乎横躺着围绕太阳公转。天王星大气的主要成分是氢和氦,还包含较高比例的由水、氨、甲烷等结成的“冰”,与可以探测到的碳氢化合物。天王星是太阳系内大气层最冷的行星,最低温度只有49K(-224℃)。其外部的大气层具有复杂的云层结构,水在最低的云层内,而甲烷组成最高处的云层。 相比较而言,天王星的内部则是由冰和岩石所构成。
天王星有一个暗淡的 行星环系统,由直径约十米的黑暗粒状物组成。他是继 土星环之后,在太阳系内发现的第二个环系统。已知天王星环有 13个圆环,其中最明亮的是 ε环(Epsilon),其他的环都非常黯淡。天王星的光环像木星的光环一样暗,但又像土星的光环那样有相当大的直径。天王星环被认为是相当年轻的,在圆环周围的空隙和不透明部分的区别,暗示她们不是与天王星同时形成的,环中的物质可能来自被高速撞击或 潮汐力粉碎的卫星。而最外面的第5个环的成分大部分是直径为几米到几十米的冰块。除此之外,天王星可能还存在着大量的窄环,宽度仅有50米,单环的环反射率非常低。外环颜色是蓝色的一个假说是,它由来自天卫二十六的细小冰微粒组成,因此能散射足够多的蓝光。天王星的内环看起来是呈灰色的。
天王星光环(Uranus ring):环绕天王星运转的固体碎屑物质组成的集合体。1977年3月11日清晨,中国紫金山和北京天文台在观测天王星掩星现天王星光环象时发现天王星光环,光极暗弱,位于天王星赤道平面附近。通过计算,光环可能有好几个,较密集的主光环宽度有100千米左右,离天王星中心距离约有两个天王星半径。从1993年至今共发现了11个光环,宽度大都只有几千米,最宽的光环为19~104千米。但都是完整的环而不是偏弧。它们可能是由反光力比黑煤粉还差的物质(如冰或铁屑)组成。光环很薄,比土星光环薄得多。美国天文学家托马斯·范弗兰登认为,可能在各光环的位置上均有一个物体(也许是小卫星)绕天王星运行时散发出的气体、尘粒散布在轨道上形成暗弱光环,因此宽度在旧环消散新环形成的过程中有所不同。
太阳系的气体行星都是有光环的,光环是有大量的岩石和冰块所组成。这些光环是在行星形成初期而形成的。气体行星的质量都很大,所以它们可以俘获大量的小天体,而且不会让小天体脱离。而类地行星则体积小,质量也小,没有足够的引力去俘获大量的小天体而不会是它们脱离。4个气体行星,木星、土星(这个最不应该忘)、天王星、海王星都有。它们由于重,引力场影响范围更广,在形成初期会俘获很多小天体,形成环。其实环中每个小天体都确确实实是卫星。






