从天王星上看天空，从西方升起、东方落下的太阳，只是一个十分微弱而又光芒四射的光点，此外，南北半球都有42年漫长的白天，然后到来的是42年永恒的黑夜。
过去，天文学家们一直以为太阳系的范围是以土星为界，这是因为天王星、海王星和冥王星离地球太过遥远。不用望远镜看不见它们。1781年，天王星被发现后，这个传统的概念终于被推翻，消息轰动了整个欧洲。
科学家万万没有想到，这个惊人的伟大的发现，竟来自英国一个默默无闻的业余天文爱好者——威廉·赫歇尔。
威廉·赫歇尔是一个充满想象力的乐师，对夜空中闪烁的星星有着浓厚的兴趣，每到夜晚，就会伏在窗口，全神贯注地观察星空。他曾经制造了几百架望远镜，其中有一架是当时世界上最大的望远镜，镜头直径达1.22米，镜筒长12米。
1781年3月13日，当赫歇尔把望远镜对向金牛座时，忽然发现了一颗从未见到过的星星。当他换了一个倍数更大的望远镜继续观察后，发现这颗绿色的星星稍稍变大了，这说明了它不是恒星，因为恒星距地球相当遥远。
经过复杂的研究和计算，天文学家们终于弄清它是一颗新行星——天王星。后来，赫歇尔又发现了天王星的两颗卫星，并首先证实了过去人们一直以为静止不动的太阳其实也在运动。
赫歇尔把毕生精力献给了天文学，研究了许多恒星，并编制出“星团星云表”，科学家们称他为“恒星天文学之父”。
在西方国家，天王星是以神话中的天神鸟拉纳斯来命名的。天王星离太阳要比土星离太阳远上一倍，威廉·赫歇尔这个发现启发科学家们去探索太空中更多的奥秘。
天王星与太阳的距离约28.7亿千米，相当于地球到太阳距离的19倍多。由于天王星接收到太阳的光和热，还不到地球的3倍，表面平均温度为－210℃。
科学家指出，天王星有65个地球那么大，但是，质量只有地球质量的14.6倍，平均密度很低，只比水稍微重些。
天王星绕太阳公转一周，等于地球上的84年，自转一周则是24小时左右。天王星的大气中，含氢气约一半，其余为氦气和甲烷。
天王星是太阳系中较奇特的一颗大行星。
科学家说，人类如果能登上天王星，会发现它对于地球来说，几乎是一个完全被颠倒了的世界。因为，它距离太阳很遥远，从天王星上看天空，从西方升起、东方落下的太阳，只是一个十分微弱而又光芒四射的光点，此外，南北半球都有42年漫长的白天，然后到来的是42年永恒的黑夜。至于天王星向阳的那个半球，几十年中总是可看见太阳在空中每隔25小时就旋转一圈。
早先，天文学家发现天王星有5个光环，这是太阳系中第二个发现有光环的行星。
1977年，中国的紫金山天文台和北京天文台以及美国的空间实验室、印度天文台、澳大利亚站斯天文台等，都接连新发现了天王星的另4个光环，如此一来，天王星的光环便增加到9个。
天王星光环和土星光环相似，不过显得相当薄，也很暗弱，这是因为这些光环是由许多小冰块或小铁块组成的。光环在一条约7000千米宽的环带上，距离天王星约18000千米。
1982年，绕着地球轨道运行的人造卫星“国际紫外线探测者”，由紫外光谱仪测出天王星上有一道极光。美国天体物理学家约翰·克拉克解释说，它类似地球上的北极光，由此证明天王星有一个像地球上那样的强磁场。
其实，从赫歇尔发现天王星以来，科学家们对天王星一直所知不多。直到1986年1月24日，“旅行者2号”飞经天王星的8.1万千米的高空，传回许多清晰的彩色照片，终于揭开了神秘莫测的天王星的真面目。
“旅行者2号”探测的结果，发现天王星上有闪电现象，并记录到了它会发出短暂而又强大、混乱的无线电信号，很像地球上的闪电特征。
“旅行者2号”探测出，天王星的大气层中有云和风，大气主要成分是氢，氦的含量只有10％～15％，这个比例与木星的大气组成颇为相似，大大出乎科学家意料之外。
为了确实明了天王星大气的情况，“旅行者2号”拍摄之时采用了特殊滤光片，因而照片找不到像木星或土星表面那种与赤道平行的云带，橙黄色部分是天王星的南极区域。上空可能笼罩着厚厚的甲烷气体。
“旅行者2号”还发现，天王星会发出射电波，科学家认为，这是由于磁力线附近的电子运动而产生的，说明天王星有磁场，而且磁场强度比地球稍高一些。最为奇特的是，天王星的磁轴与自转轴之间有55°的夹角，使得天文学家困惑不已。
不过，发现天王星磁场，使科学家们相信，天王星内部结构的中心，是一个像地球那样大的固态熔岩核心，外面覆盖着8000多千米厚的高温水、甲烷、氨和带电粒子。
此外，“旅行者2号”也发现天王星的两个新光环，目前为止，天王星的光环已经增加到11个。
过去，科学家只知天王星的卫星有5颗，“旅行者2号”探测之后找到了另外10颗，使天王星的卫星数目增加到了15颗。
“旅行者2号”也针对原先的5颗卫星进行了探测。
天卫一是天王星卫星中最明亮的一颗，直径1330千米，上头有一条大峡谷是英国天文学家拉塞尔发现的，后来以莎士比亚名剧《暴风雨》中一个小鬼的名字“埃里尼尔”命名。
天卫三的直径1600千米，是英国天文学家威廉·赫歇尔发现的，取名为“泰坦尼亚”，是莎剧《仲夏夜之梦》中仙后的名字。科学家认为，天卫三的表面，明亮的部分可能是由冰构成的白色斑。
天卫四的直径1630千米，是天王星卫星中最大的，也是由赫歇尔发现的，取名为“奥贝龙”，是《仲夏夜之梦》中仙王的名字。目前得知，天卫四上矗立一座高达6.4千米的山峰和许多陨石坑。
天卫五是美国天文学家柯伊伯发现的，直径500千米，取名为“米兰达”。天卫五的地貌极其复杂，有山脉、峡谷、悬崖、冰川，还有一条山谷深达16千米，有一座峰高达24000米。
虽然天王星的谜团逐一被揭开了，但是在探索过程却又有另一些疑谜产生。说明了科学家们对大自然，特别是对遥远天体的认识之路，永无止境。