天王星与太阳的距离是地球的19倍,每84个地球年才绕太阳一周。从被发现到今天,它绕太阳只转了约2周半。天王星的质量是地球的15倍,但体积比地球大得多,约是地球的4倍,所以一个100公斤重的人在天王星上只会有91公斤重。
天王星与后来发现的海王星在大小、质量、外表颜色上都差不多,它们就像一对姐妹星。从外表看,天王星呈蓝绿色,这是它大气内的甲烷和乙炔吸收太阳光中的红光的结果。由于外表缺乏特征,因而有人将天王星比作桌球台上的“母球”。它最外的一层是大气层,表面覆盖着很厚的云层,其大小与地球上的大陆差不多。大气层以下是液态氢层和由固态水、氨和甲烷造成的冰幔层。天王星可能有个由熔岩与金属组成的核心,直径约17000公里,温度估计为7000℃。
天王星最特别之处是它的自转,它几乎是躺着转动的,在近日点自转轴几乎对着太阳,而其他行星(除了金星、冥王星倒着转以外)的自转轴都是几乎垂直于公转轨道面的,倾斜角度不超过30°。
奇特的自转方式造成了天王星上特殊的昼夜交替和季节。如果你能长时间身处于天王星的北半球,你首先将度过只有白天、没有夜晚的21年漫长的夏天,接着的21年有正常的昼夜交替,那是天王星的秋季,然后将度过连续21年只有黑夜、没有白天的冬天,最后是21年有正常昼夜交替的春天。一个寿命为84岁的地球人,在天王星上一生只有一个春夏秋冬。对地球来说,春天是最美好的季节,冰雪融化,柳绿花红;而天王星的春天却是最可怕的季节,飓风是进入春天的标志。春天的到来使在21年黑暗冬季里冰冻的天王星大气得以解冻,并形成飓风,温度达-150℃的飓风以每小时500公里的速度移动,横扫数千公里。1999年,哈勃太空望远镜第一次观测到了这种可怕的飓风。目前,天王星正处在可怕的春季。
奇特的自转方式还形成了奇特的磁场。1986年,“旅行者2号”飞船在飞近天王星时发现,天王星的磁场尾部被绞成麻花状,好像开启软木塞的螺丝钻。
天王星为什么会躺着自转?这至今还是一个谜。现在多数人认为,在它刚形成后不久,有个地球般大小的星球与它发生了碰撞,将它“撞翻在地”,从此天王星就横躺着自转了。