天王星是太陽系的第七顆行星以其獨特的自轉軸和冷冽的大氣條件吸引了天文學界的廣泛關注，未來的探測任務或將揭示更多未知的奧秘。

名稱由來

以希臘神話中的天空之神「烏拉諾斯」（Uranus）命名，是唯一以希臘神祇命名的行星。

烏拉諾斯是希臘神話中最早的神之一，他與大地女神 蓋婭（Gaia） 共同創造了世界，並被視為天空與大地的結合。烏拉諾斯代表天空，蓋婭代表大地，兩者結合生下了眾多後代，包括泰坦 、獨眼巨人和百臂巨人 。

備註 : 泰坦（Titans）：十二位原始巨神，如克洛諾斯（Cronus）。獨眼巨人（Cyclopes）：擁有單眼的巨人，天才工匠。百臂巨人（Hecatoncheires）：每人擁有百臂與五十個頭。

雖然是眾神之父，但烏拉諾斯對他的子女十分殘酷。他憎惡百臂巨人和獨眼巨人，將他們囚禁在蓋婭的子宮內，讓母親蓋婭極為痛苦。蓋婭因此設計推翻了烏拉諾斯。

在 Gaia 的唆使下，他們的兒子克洛諾斯策劃了一場叛變對抗烏拉諾斯，克洛諾斯用鐮刀割下烏拉諾斯的生殖器，並將其拋入海中。這一行為象徵了新神代替舊神的更替，也是希臘神話中權力更迭的重要篇章。被切下的部分掉入海中後，化為泡沫，從中誕生了 愛與美之女神阿芙羅狄忒（Aphrodite）。

備註 : 阿芙羅狄忒（Aphrodite）是希臘神話中的愛與美之女神，象徵愛情、慾望與生育。她被認為由烏拉諾斯的血液滴入海中後，從海中誕生，象徵美麗與生命的誕生。阿芙羅狄忒常與愛神厄洛斯（Eros）同行，其魅力影響諸神與凡人，是古希臘藝術的靈感源泉。

雖然 Uranus 被推翻，但他並未消失。他退居天空，繼續以無形的方式覆蓋大地，成為夜空的象徵。

威廉·赫歇爾 William Herschel

發現經過

天王星的發現是一個充滿驚喜的故事。1781年的某個夜晚，英國業餘天文學家威廉·赫歇爾（William Herschel）使用自己製作的望遠鏡觀察夜空時，意外發現了一個明亮的圓盤狀天體。這個天體與已知的恆星或彗星都不相符，引起其他天文學家的關注。經過詳細觀測和計算軌道後，確認赫歇爾發現了一顆全新的行星——將其命名為 Uranus天王星。以紀念這位神話中的天空之神。這使得烏拉諾斯成為唯一一顆以希臘神祇命名的行星，而其他行星則以羅馬神祇命名。

這項偉大的發現讓赫歇爾聲名大噪，甚至獲得了英王喬治三世的資助。赫歇爾因此放棄了原本的音樂家職業，全身投入天文研究。他後來成為首位推算出銀河系中恆星分布的科學家，為天文學作出了卓越貢獻。

基本天文數據

直徑：約 51,118 公里（赤道直徑），是地球的約4倍。

質量：約為地球的 14.5倍。

平均密度：1.27 g/cm³，在巨行星中密度偏低。

引力：表面重力約為地球的 0.89倍。

軌道與自轉

與太陽距離：平均約 29億公里（19.8天文單位）。

公轉週期：約 84地球年，是太陽系中公轉週期較長的行星之一。

自轉週期：約 17小時14分鐘。

自轉軸傾斜：驚人的 98度，幾乎平躺在軌道上運行。

大氣特徵

成分：主要由 氫（83%）、氦（15%） 和少量 甲烷（2%） 組成。

顏色：甲烷吸收紅光並反射藍光，使天王星呈現迷人的藍綠色。

溫度：最低溫可達 -224°C，是太陽系中最冷的行星。

環系統與衛星

環系統：擁有 13條已知的環，主要由暗物質、塵埃和小冰塊構成，較暗淡且狹窄。

衛星：目前已確認有 27顆衛星。雖然大多數繞著其他行星運行的衛星都以希臘或羅馬神話中的名字命名，但天王星的衛星的獨特之處在於以威廉·莎士比亞和亞歷山大·波普作品中的人物命名。

天王星的所有內衛星似乎大約一半是水冰，一半是岩石。外衛星的成分仍然未知，但它們很可能是捕獲的小行星。

內衛星（Inner Satellites）

這些衛星靠近天王星環系統，尺寸較小，運行軌道較近：

科狄莉亞（Cordelia）

奧菲莉亞（Ophelia）

比安卡（Bianca）

克蕾西達（Cressida）

茱麗葉（Juliet）

波西亞（Portia）

羅莎琳（Rosalind）

貝琳達（Belinda）

帕克（Puck）

主要衛星（Major Moons）

天王星最大的五顆衛星，直徑較大且特徵明顯

米蘭達（Miranda）：表面奇特，混合深谷與平原，地質活動活躍。

艾莉兒（Ariel）：最明亮的衛星，表面有冰川和峽谷。

烏姆布里爾（Umbriel）：表面昏暗，地貌平靜。

泰坦妮亞（Titania）：最大的衛星，擁有深峽谷和斷層。

奧伯隆（Oberon）：第二大衛星，表面佈滿隕石坑。

外衛星（Outer Satellites）

距離天王星較遠的衛星，軌道通常不規則

卡莉班（Caliban）

西科拉克斯（Sycorax）

普羅斯佩羅（Prospero）

塞特博斯（Setebos）

斯特凡諾（Stephano）

翠恩庫洛（Trinculo）

瑪格麗特（Margaret）

斐迪南（Ferdinand）

法蘭西斯科（Francisco）

柏迪塔（Perdita）

馬貝克（Mab）

卡帕斯（Cupid）

旅行者2號（Voyager 2）

目前唯一探測過天王星的太空船是 旅行者2號（Voyager 2），於1986年掠過並傳回許多令人驚嘆的新發現。

新發現的衛星

旅行者2號發現了 10顆新的衛星，並以莎士比亞戲劇中的角色命名，例如帕克（Puck）、波西亞（Portia）、茱麗葉（Juliet）、克蕾西達（Cressida）、羅莎琳（Rosalind）等。這延續了1787年開始的天王星衛星命名傳統。

環系統的進一步發現

除了已知的 9個環 之外，旅行者2號還發現了 2個新環。這些環的厚度和不透明度差異很大，顯示出環系統的複雜性。

奇特的磁場

天王星的磁場極其特別，與行星自轉軸的傾斜角高達 55度，這讓科學家對它的內部結構充滿疑問。

高速風與內部發現

天王星的大氣層風速高達每小時 724公里，極為猛烈。此外，在天王星的雲層下方約 800公里 的地方，可能存在一片沸騰的水海洋。

壯觀的衛星照片

旅行者2號拍攝了天王星 五顆主要衛星（米蘭達、天衛四、愛麗兒、烏姆布里爾和泰坦尼亞）的清晰照片。其中，米蘭達（Miranda）的表面結構特別引人注目：奇特而混亂，沒有明顯規律，科學家對其形成原因充滿好奇。

接近米蘭達的飛行

旅行者2號距米蘭達最近時僅有 28,260公里，是該太空船迄今為止最接近的觀測對象，帶回了這顆衛星的細節畫面。

天王星的外觀

從遠處觀察，天王星本身顯得相當「平靜」且毫無特色，表面沒有像木星或土星那樣明顯的雲帶或風暴

備註 : 旅行者2號發射日期: 1977 年 8 月 20 日。主要任務 : 探索小行星帶以外的外行星。 旅行者2號是唯一造訪天王星和海王星的太空船。探測器現在位於星際空間、日球層頂之外的區域，或是來自太陽的高能量粒子和磁場的氣泡。

韋伯太空望遠鏡拍到天王星驚人美照！

詹姆斯韋伯太空望遠鏡近紅外線相機 (NIRCam) 於 2023 年 2 月 6 日拍攝的天王星

最近，超強大的韋伯太空望遠鏡捕捉到了天王星的絕美照片，讓我們對這個神秘的冰巨行星有了更深入的了解。

天王星的華麗光環

你知道嗎？天王星其實有許多美麗的光環！就像土星一樣，天王星也戴著一個光環系統。這次韋伯拍到的照片中，我們清楚地看到了天王星的11個光環，它們看起來就像一圈圈美麗的戒指。當這些光環靠得很近時，甚至會合在一起，形成更寬的光環。

這些光環大多是冰和塵埃組成的，非常薄。其中有一些光環非常暗，直到1986年航海家2號飛掠天王星時才被發現。

天王星的衛星家族

除了光環，韋伯還拍到了天王星的許多衛星。雖然天王星有27顆已知的衛星，但大多數都太小太暗了，在照片中不容易看到。不過，韋伯還是成功捕捉到了其中最亮的6顆衛星。

韋伯望遠鏡的驚人能力

這張天王星的照片只是韋伯望遠鏡強大能力的一小部分展示。韋伯望遠鏡能夠探測到宇宙中非常微弱的光線，讓我們得以看到更遙遠、更暗的星體。

為什麼天王星這麼重要？

科學家們對天王星非常感興趣，因為它是一個獨特的行星。天王星的自轉軸傾斜角度非常大，幾乎是躺著繞著太陽轉的。這種特殊的狀態讓天王星的季節變化非常極端。

備註 : 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST）是繼哈勃太空望遠鏡之後最先進的紅外線太空望遠鏡，於2021年12月25日成功發射。JWST配備6.5米直徑的金製主鏡，能探測宇宙最早星系、恆星形成以及系外行星大氣。它位於地球150萬公里外的拉格朗日L2點，遠離熱輻射干擾。JWST以突破性的觀測能力，正為人類揭示宇宙起源及探索生命的可能性，開啟天文學的新紀元。