第十二章
天王星和其衛星的大小
天王星的直徑是47600千米，體積為地球的49倍。它雖然比木星和土星小得多，但和類地行星比起來，它還是一個大行星。
在這個行星的表麵，即使用望遠鏡看，也看不出有什麼特別的地方，不過它有一層很厚的大氣卻是肯定的。大氣的成分除了氫、氧和氨氣以外，還含有大量的甲烷。
它繞太陽公轉的軌道大略近乎圓形，公轉1周需要84年，也就是天王星的1年。長壽的人如果住在天王星上，能活到天王星的1年就不算少了。
天王星的自轉周期，即天王星的1天，約為地球時間的10時50分。比地球和火星旋轉得快。
天王星即使在最亮的時候也隻是五六等，用肉眼不容易看得見。
它有5個衛星，從裏向外數，分別叫作“天衛1-天衛5”。
天衛3最大，直徑有1000千米。其次是天衛4，直徑800千米。這兩個衛星是赫歇爾於1787年發現的。
其餘3個既暗又小：天衛1直徑600千米，天衛2400千米，天衛5200千米。
天王星奇特的季節交替
天王星有一種奇特的性質：它的自轉軸，即它的北極和南極的連結線，對於軌道麵隻有7°59′的傾斜度。如此說來，天王星簡直像橫臥在空間旋轉一樣。
像這樣有趣的行星，在別的地方是找不到的。因此，天王星的季節，就形成了古怪的變化。
先說北半球，北半球的大部分處於長年的冬夜，相當於地球的21年。這個地方的溫度，低達零下180℃。這時南半球正是夏季，而且全是白天，看不見太陽下沉。
接下去的21年是北半球的春天，晝和夜變化迅速。白天隻有5時25分。
再接下去的21年北半球完全是白天的夏季，而南半球就變成長年的黑夜了。
一過這個時期，北半球的秋天來臨，晝和夜開始到來。這時的南半球，自然是所謂的春天了。
就這樣，一年四季需要84年。雖說有春也有夏，但天王星完全是一望無際的冰雪世界。
天王星的光環
天王星，是太陽係第7顆大行星。
大約兩個世紀前，人們隻認識太陽係中行星家族的5個成員：水星、金星、火星、木星和土星。加上地球，一共才6大行星。當時人們普遍認為太陽係的範圍是以土星為界。到了1781年，人類發現天王星，這是繼哥白尼後200多年間關於太陽係結構的第一個重大發現。後來又發現海王星和冥王星，這樣，太陽係就有了9顆大行星。1977年又發現天王星也有類似環繞土星那樣的光環，這又是繼1930年發現冥王星以來，近50年內關於太陽係結構的重大發現。
天王星在太陽係的舞台上扮演著重要角色。從它首次登場至今還不到200年。那是1781年3月13日的晚上，英國天文學家威廉·赫歇爾用望遠鏡觀測雙子星座，發現有1顆星很特別：它不是恒星般的光點，而是個小小的圓麵。不久，他又覺察出這顆星在緩慢移動。
這顆既有圓麵又在移動的星體究竟是什麼?因為當時已經發現的太陽係行星隻有6顆，在沒有充分的科學依據以前，把這個星體說成行星，恐怕誰也不會相信。說它是彗星吧，它又沒有彗星所特有的彗發和彗尾。同年4月26日，赫歇爾以“一顆彗星的報告”為題，向英國皇家學會提出觀測報告。據說，赫歇爾為了慎重起見，才把這顆星體說成彗星的。
隨著觀測資料的日益增多，這顆星體的運行軌道可以按萬有引力定律推算出來。盡管赫歇爾起初還想勉強采用一般彗星的拋物線軌道，或者扁長的橢圓軌道來說明這顆星體的運動，但總是和實際觀測不相符合。最後，赫歇爾終於傾聽科學實踐的呼聲，拋棄彗星的軌道，改用近乎圓形的行星軌道，確定它的軌道半徑越出土星之外。這樣，計算結果和實際觀測才大體一致。於是赫歇爾勇敢地宣布，他新發現的天體不是彗星，而是1顆比土星更遙遠的行星；太陽係的疆界比當時人們認定的還要大。後來就把這顆新發現的行星命名為天王星。
天王星的發現，在人類探索太陽係結構的征途上，是繼哥白尼建立日心說之後的第一個裏程碑。