천왕성은 망원경을 통해 발견해 낸 최초의 행성이다.

수성부터 토성까지는 오래전부터 이미 그 존재가 알려 져 있었다.
그러나 그 밖의 행성들에 대해서는 알지 못하였다. 이러 던 와중에 1781년 허셜에 의해 발견되었다.
처음에는 이 천체를 혜성으로 착각하였지만 수주일 동안 관측한 결과 이 천체의 운동이 굉장히 느린 것을 통해 토성보다 멀리 있음을 알게 되었고 핀란드의 천문학자 렉스엘의 궤도 계산을 통해 이 천체가 행성이라는 사실이 밝혀졌다.

천왕성의 일반적 특징
궤도의 긴반지름은 19.19천문단위(AU)이고, 궤도의 이심률은 0.046이다. 태양으로부터의 거리는 근일점에서 17억 3000만km, 원일점에서 29억 9000만km이다. 태양주위 공전주기는 84.02년이다.




적도반지름은 2만 5600km이고, 극반지름은 이보다 약 18분의 1이 작다.
평균광도는 5.9로 육안으로 겨우 보인다. 망원경으로 보면 시지름이 3.6초(평균 최근거리)인 녹색의 원반 모양을 하고 있다.
천왕성의 자전주기는 17시간 14분이다. 천왕성의 적도면은 궤도면과 98° 경사를 이루고 있다.
자전축이 황도면과 거의 일치하여 공전에 수직인 방향으로 자전한다.

즉, 공전궤도면과 거의 평행으로 누운 모습으로 자전과 공전을 하고 있다.
위성에 작용하는 인력으로부터 구한 천왕성의 질량은 지구의 14.56배이다. 비중은 1.3으로 지구보다는 아주 작고 태양과 비슷하다.

천왕성이 생성된 후 소행성과 같은 비교적 큰 천체에 의한 충돌이 있었을 가능성이 가장 큰 것으로 추정되고 있다.
실제 천왕성은 외부 행성들의 영향인 섭동으로는 잘 설명되지 않는 부분이 많다고 한다.
사실 이런 이유로 해왕성을 발견하게 되었고요. 또한 명왕성의 존재까지도 예측이 되었던 것이다.
그러나 자전축이 90도이상 기울어진 것은 외부적인 커다란 영향이 있어야 하는데 가능한 가장 유력한 것은 외부 천체의 충돌이다. 금성처럼 외부의 커다란 충격으로 자전축이 기울어진 엄청난 역사와 같이...

적도 부근에서의 표면중력은 지구의 0.92배이다. 스펙트럼은 목성이나 토성과 비슷하고 대기 중에는 메탄과 수소분자가 존재한다. 암모니아도 존재할 것이나 동결되어 있을 것이므로 스펙트럼에는 나타나지 않는다.



천왕성의 위성

천왕성에는 27개의 위성이 돌고 있는 것으로 밝혀졌다.
그 가운데 미란다·아리엘·움브리엘·티타니아·오베론 등의 주요 5개 위성은 오래 전부터 알려져 있었고, 나머지 10개 위성은 1986년에 보이저 2호가 발견했다.
보이저 2호의 사진을 정리하고 분석하던 중 한개의 위성을 추가로 발견하게 되었고 그 후 허블 우주망원경을 통하여 2개의 위성을 더 발견하였다.

1999년 부터 2003년 사이에는 지상 망원경을 사용하여 9개의 불규칙 위성을 추가로 발견하게 되었다.
주요 5개 위성들은 천왕성의 적도면 내를 자전방향과 같은 방향으로 1~13일의 주기로 공전하고 있다.
이 가운데 가장 큰 것은 티타니아로 반지름이 500km이고 광도는 14등이다. 이 위성들은 천왕성 반지름의 5~24배에 골고루 분포되어 공전한다.
이 위성들에는 운석 구덩이가 많이 있고 또한 거대한 계곡들을 가진 것들도 있다.

천왕성의 고리

천왕성의 주위에도 토성에서와 마찬가지로 10개의 고리가 적도면 내에 있음이 발견되었다.
이 가운데 8개는 1977년에 발견되었고, 나머지 2개는 보이저 2호가 발견했다.
고리를 이루는 물질은 1m 이상되는 검은 암석조각으로 알려져 있다.


<천왕성의 위성들>

위성사진은 미란다·아리엘·오베론· 움브리엘·티타니아순이다.