最冷的星球天王星

天王星的发现

天王星是八大行星之一。按距离太阳由近及远的次序计为第七颗行星。1781年由英国天文学家威廉·赫歇尔发现。它与太阳的平均距离为28.69亿千米，直径为51800千米，平均密度为每立方厘米1.24克，自转周期为239小时，逆向自转，表面温度约零下180摄氏度。探测资料表明，天王星为太阳系最冷的星球。

天王星在被发现是行星之前，已经被观测了很多次，但都被当作恒星看待。最早的纪录可以追溯至1690年，英国天文学家约翰·佛兰斯蒂德在星表中将它编为金牛座34，并且至少观测了6次。

法国天文学家在1750年至1769年也至少观测了12次，英国天文学家威廉·赫歇尔在1781年3月13日，于他位于索美塞特巴恩镇新国王街19号自家的庭院中观察到这颗行星，但在1781年4月26日最早的报告中他称之为彗星。

俄国天文学家估计它至太阳的距离是地球至太阳的18倍，而没有彗星曾在近日点4倍于地球至太阳距离之外被观测到。

德国天文学家约翰·波得描述赫歇尔的发现像是“在土星轨道之外的圆形轨道上移动的恒星，可以被视为迄今仍未知的像行星的天体”。波得断定这个以圆轨道运行的天体比起像彗星更像是一颗行星。这个天体很快便被接受是一颗行星。

在1783年，法国科学家拉普拉斯证实赫歇尔发现的是一颗行星。赫歇尔本人也向皇家天文学会的主席约翰·班克斯承认这个事实，为此，威廉·赫歇尔被英国皇家学会授予柯普莱勋章。

天王星的运行

天王星每84个地球年环绕太阳公转一周，与太阳的平均距离大约30亿公里，阳光的强度只有地球的1/400。它的轨道元素在1783年首度被拉普拉斯计算出来，但随着时间的流逝，预测和观测的位置开始出现误差。在1841年，英国天文学家约翰·柯西·亚当斯首先提出误差也许可以归结于一颗尚未被看见的行星的拉扯。

在1845年，勒维耶开始独立地进行天王星轨道的研究，在1846年9月23日约翰·格弗里恩·伽勒在勒维耶预测位置的附近发现了一颗新行星，稍后被命名为海王星。天王星内部的自转周期是17小时又14分，但是，和所有巨大的行星一样，它上部的大气层朝自转的方向可以体验到非常强的风。实际上，在有些纬度，像是从赤道到南极的2/3路径上，可以看见移动得非常迅速的大气，只要14个小时就能完整地自转一周。

天王星的对流层

对流层是大气层最低和密度最高的部分，温度随着高度增加而降低，在对流层顶实际的最低温度，依在行星上的高度来决定。对流层顶是行星的上升暖气流辐射远红外线最主要的区域，由此处测量到的有效温度是59.1±0.3K。对流层应该还有高度复杂的云系结构，水云被假设在大气压力50帕至100帕之间，氨氢硫化物云在20帕至40帕的压力范围内，氨或氢硫化物云在3帕至10帕之间，最后是直接侦测到的甲烷云在1帕至2帕之间。对流层是大气层内动态非常充分的部分，展现出强风、明亮的云彩和季节性的变化天王星的气候与其他的气体巨星，甚至是与相似的海王星比较，天王星的大气层是非常平静的。“旅行者2号”探测器在1986年飞掠过天王星时，总共观察到了10个横跨整个行星的云带特征。

有人提出解释，认为这种特征是天王星的内热低于其他巨大行星的结果。在天王星记录到的最低温度是49K，比海王星还要冷，这使天王星成为太阳系温度最低的行星。