簡介
天王星是太陽系的八大行星之一，在太陽系的八大行星中，天王星是距離太陽第七遠的行星，它的體積位居第三，僅次于木星和土星，約為地球的65倍，質量相當于地球的14.63倍。
天王星以每秒6.81千米的平均速度繞太陽旋轉，公轉周期為84年。最奇特的是，天王星的自轉軸幾乎倒在它的軌道面上，也就是說，它是“躺”着自轉的，而其他行星都是“站”在軌道面上自轉。因此有人猜測，天王星可能是被一個天體“撞倒”的，但目前這種說法還沒有得到證實。
天王星大氣的主要成分是氫和氦，還包含較高比例的由水、氨、甲烷等結成的“冰”，與可以探測到的碳氫化合物。天王星是太陽系内大氣層最冷的行星，最低溫度隻有49K（-224℃）。其外部的大氣層具有複雜的雲層結構，水在最低的雲層内，而甲烷組成最高處的雲層。相比較而言，天王星的内部則是由冰和岩石所構成。
天王星的英文名稱Uranus來自古希臘神話中的天空之神優拉納斯（Οὐρανός），是克洛諾斯的父親，宙斯的祖父。在西方文化中，天王星是太陽系中唯一以希臘神祇命名的行星，其他行星都依照羅馬神祇命名。
發現
英國天文學家威廉·赫歇耳(Frederick William Herschel)，1781年3月13日夜晚在院子裡與他的妹妹卡洛琳·赫歇耳(Caroline Lucretia herschel) 用自制的反射式望遠鏡觀察星空時，偶然間在雙子座發現了一顆與衆不同的淡綠色的星星，他讓妹妹卡洛琳将觀察内容記錄了下來，連續幾天的跟蹤觀測使他認定，所發現的一定是太陽系的天體，可能是彗星。于是他把一篇題為《一顆彗星的報告》的論文遞交給英國皇家學會。
1783年，法國科學家拉普拉斯(Pierre Simon Laplace) 證認并公布了威廉·赫歇耳發現了太陽系的新行星。天文學家們計算出這顆星的軌道，位置是在土星的外側，從此，太陽系内的第七顆行星---天王星就這樣被發現了。
新行星的發現轟動了整個歐洲，英國皇家學會授予威廉·赫歇耳以柯普萊勳章。至此，他的生活發生了重大的改變，由業餘愛好天文的樂師變成了專業天文學家。他的一生為天文學的發展做出了傑出的貢獻，其功績名垂史冊。
軌道和自轉
哈勃太空望遠鏡的天王星影像，可以看見雲帶、環和一些衛星。天王星每84個地球年環繞太陽公轉一周，與太陽的平均距離大約30億公裡，行星上陽光的強度隻有地球的1/400。它的軌道參數在1783年首度被拉普拉斯計算出來，但随着時間，預測和觀測的位置開始出現誤差。
天王星内部的自轉周期是17小時又14分，但和所有巨行星一樣，其上部的大氣層朝自轉的方向可以産生非常強的風。實際上，在有些緯度，像是從赤道到南極的2/3路徑上，可以看見移動得非常迅速的大氣，靠近南極地區的風速高達720公裡/小時，隻要14個小時就能完整的環繞行星一周。
轉軸傾斜
天王星的自轉軸可以說是躺在軌道平面上的，傾斜的角度高達97.77°，這使它的季節變化完全不同于其他的行星。其它行星的自轉軸相對于太陽系的軌道平面都是朝上的，天王星的轉動則像傾倒滾動的球。當天王星在至點附近時，一個極點會持續的指向太陽，另一個極點則背向太陽。
隻有在赤道附近狹窄的區域内可以體會到迅速的日夜交替，但太陽的位置非常的低，有如在地球的極區。運行到軌道的另一側時，換成軸的另一極指向太陽；每一個極都會有被太陽持續的照射42年的極晝，而在另外42年則處于極夜。在接近分點時，太陽正對着天王星的赤道，天王星的日夜交替會和其他的行星相似。在2007年12月7日，天王星經過了晝夜平分點。
這種軸的指向帶來的一個結果是，在一年之中，天王星的極區得到來自于太陽的能量多于赤道，不過，天王星的赤道依然比極區熱。導緻這種結果的機制仍然未知；天王星異常的轉軸傾斜原因也不知道，但是通常的猜想是在太陽系形成的時候，一顆地球大小的原行星撞擊到天王星，造成的指向的歪斜。在1986年，航海家2号飛掠時，天王星的南極幾乎正對着太陽。
标記這個極是南極是基于國際天文聯合會的定義：行星或衛星的北極，是指向太陽系不變平面的上方（不是由自轉的方向來決定）。但是，仍然有不同的協定被使用着：一個天體依據右手定則所定義的自轉方向來決定北極和南極。根據後者的座标系，1986年在陽光下的極則是北極。
可見性
從1995至2006年，天王星的視星等在＋5.6至＋5.9等之間，勉強在肉眼可見的＋6.0等之上，它的角直徑在3.4至3.7弧秒；比較土星是16至20弧秒，木星則是32至45弧秒。在沖的時候，天王星可以用肉眼在黑暗、無光污染的天空直接看見，即使在城市中也能輕易的使用雙筒望遠鏡看見。
使用物鏡的口徑在15至25厘米的大型業餘天文望遠鏡，天王星将呈現蒼白的深藍色盤狀與明顯的周邊昏暗；口徑25厘米或更大的，雲的型态和一些大的衛星，像是天衛三和天衛四，都有可能看見。
形成
科學家認為氣體巨星和冰巨星在形成地時候就有差異存在。太陽系的誕生應該開始于一個氣體和塵土構成的巨大轉動的球體，也就是前太陽星雲。當它凝聚時逐漸形成盤狀，在中心的崩塌形成了太陽。
多數的星雲氣體，主要是氫和氦，形成了太陽；同時，顆粒的塵土集合形成了第一顆原行星。随着行星的成長，有些行星累積到足夠的質量，能夠凝聚星雲中殘餘的氣體。聚集越多的氣體，使他們變得越大；他們變得越大，就越能聚集氣體，直到達到一個關鍵的點，使他們開始以指數的增長。
冰巨星所有的星雲氣體隻有幾個地球的質量大小，未能達到這個臨界點。太陽系形成理論在計算遠離木星土星的天王星和海王星上遭遇了困難。他們塊頭過大，以至于無法在那個距離上取得足夠的材料來形成。
相反的，某些科學家認為這兩顆行星是在離太陽較近的位置形成之後，才被木星驅趕到外面的。然而，近來越來越多将行星漂移計算在内的摹拟，似乎已能在他們現存的位置上形成天王星和海王星。
衛星
已知天王星有27顆天然的衛星，這些衛星的名稱都出自莎士比亞和蒲伯的歌劇中。
五顆主要衛星的名稱是“米蘭達”（天衛五）、“艾瑞爾”（天衛一）、“烏姆柏裡厄爾”（天衛二）、“泰坦尼亞”（天衛三）和“歐貝隆”（天衛四）。
第一顆和第二顆(天衛三和天衛四)是威廉·赫歇耳在1787年3月13日發現的，另外兩顆天衛一和天衛二是在1851年被威廉·拉索爾發現的。
在1852年，威廉·赫歇耳的兒子約翰·赫歇耳才為這四顆衛星命名。到了1948年傑勒德 P. 庫普爾發現第五顆衛星天衛五。
探測
在1986年，NASA的航海家2号拜訪了天王星。這次的拜訪是唯一的一次近距離的探測，并且目前也還沒有新的探測計劃。航海家2号在1977年發射，在繼續前往海王星的旅程之前，于1986年1月24日最接近天王星，距離近達81,500公裡。
航海家2号研究了天王星大氣層的結構和化學組成，發現了10顆新衛星，還研究了天王星因為自轉軸傾斜97.77°所造成的獨特氣候，并觀察了天王星的環系統。他也研究了天王星的磁場：不規則的結構、傾斜的磁軸、和如同拔塞螺絲般扭曲并斜向一側的磁尾。他對最大的五顆衛星做了首度的詳細調查，并研究當時已知的九圈光環，也新發現了兩道光環。
