科技版~超遜偵探~UOD之40~太陽系之天王星

天王星是從太陽系由內向外的第七顆行星，其體積在太陽系中排名第三（比海王星大），質量排名第四（比海王星輕）。它的英文名稱Uranus來自古希臘神話中的天空之神烏拉諾斯（Οὐρανός），是克洛諾斯的父親，宙斯的祖父。與在古代就為人們所知的五顆行星（水星、金星、火星、木星、土星）相比，天王星的亮度也是肉眼可見的，但由於較為黯淡以及緩慢的繞行速度而未被古代的觀測者認定為一顆行星。直到1781年3月13日，威廉·赫歇耳爵士宣佈他發現了天王星，從而在太陽系的現代史上首度擴展了已知的界限。這也是第一顆使用望遠鏡發現的行星。

天王星和海王星的內部和大氣構成不同於更巨大的氣體巨星，木星和土星。同樣的，天文學家設立了不同的冰巨星分類來安置她們。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。天王星是太陽系內大氣層最冷的行星，最低溫度只有49K（−224℃）。其外部的大氣層具有複雜的雲層結構，水在最低的雲層內，而甲烷組成最高處的雲層。相比較而言，天王星的內部則是由冰和岩石所構成。

如同其他的巨行星，天王星也有環系統、磁層和許多衛星。天王星的環系統在行星中非常獨特，因為它的自轉軸斜向一邊，幾乎就躺在公轉太陽的軌道平面上，因而南極和北極也躺在其他行星的赤道位置上。從地球看，天王星的環像是環繞著標靶的圓環，它的衛星則像環繞著鐘的指針 (雖然在2007年與2008年該環看來近乎水準)。在1986年，來自太空探測器航海家2號的影像資料顯示天王星實際上是一顆平平無奇的行星，在其可見光的影像中沒有出現像在其他巨行星所擁有的雲彩或風暴。然而，近年內，隨著天王星接近晝夜平分點，地球上的觀測者發現天王星有季節變化的跡象和漸增的天氣活動。天王星上的風速可以達到每秒250公尺。

在西方文化中，天王星是太陽系中唯一行星以希臘神祇命名的，其他行星都依照羅馬神祇命名。天王星在被發現是行星之前，已經被觀測了很多次，但都把它當作恆星看待。最早的紀錄可以追溯至1690年，約翰·弗蘭斯蒂德在星表中將他編為金牛座34，並且至少觀測了6次。法國天文學家皮埃爾·勒莫尼耶（Pierre Lemonnier）在1750至1769年也至少觀測了12次，包括一次連續四夜的觀測。

威廉·赫歇爾在1781年3月13日於他位於索美塞特巴恩鎮新國王街19號自宅的庭院中觀察到這顆行星（現在是赫協爾天文博物館），但在1781年4月26日最早的報告中他稱之為彗星。赫歇爾用他自己設計的望遠鏡「對這顆恆星做了一系列視差的觀察」。

他在他的學報上的紀錄著：「在與金牛座ζ成90°的位置……有一個星雲樣的星或者是一顆彗星」。在3月17日，他註記著：「我找到一顆彗星或星雲狀的星，並且由他的位置變化發現是一顆彗星」。當赫歇爾將發現提交給皇家學會時，他繼續假設他發現了一顆彗星，然而卻含蓄的把它跟行星比較：

當我首次看到這顆彗星時，就我所有的光學放大率是227。從經驗中我知道，恆星直徑不會隨光學倍率成比例放大，如行星那樣；因此我現在將倍率設成460與932，結果發現彗星直徑隨光學倍率成比例放大，如同它應該在它不是顆恆星的推測下，而恆星直徑我比較過的不會以相同比率增加。更進一步說，被光學放大的彗星已遠超過其光度所允許，它看來在強大倍率下朦朧且不清楚，而根據我幾千次觀測我知道[在這情況下]這些恆星會保留其光澤與清晰。結果顯示我所臆測的有充足根據，這證明是我們最近觀察的彗星。

赫歇爾將他的發現通知皇家天文學家奈威·馬斯基林（Nevil Maskelyne）,並在4月23日收到馬斯基林語無倫次的回覆說：「我不知該如何稱呼她，他在接近圓形的軌道上移動很像一顆行星，而彗星是在很扁的橢圓軌道上移動。我也沒有看見彗髮或彗尾。」

當赫歇爾繼續謹慎的以彗星描述他的新對象，其他的天文學家已經開始做不同的懷疑。俄國天文學家Anders Johan Lexell估計他至太陽的距離是地球至太陽的18倍，而沒有彗星曾在近日點四倍於地球至太陽距離之外被觀測到。柏林天文學家約翰·波德描述赫歇爾的發現像是「在土星軌道之外的圓形軌道上移動的恆星，可以被視為迄今仍未知的像行星的天體」。波德斷定這個以圓軌道運行的天體比彗星更像是一顆行星。

這個天體很快便被接受是一顆行星。在1783年，法國科學家拉普拉斯證實赫歇爾發現的是一顆行星。赫歇爾本人也向皇家天文學會的主席約翰·班克斯承認這個事實：「經由歐洲最傑出的天文學家觀察，顯示這顆新的星星，我很榮耀地在1781年3月指認出的，是太陽系內主要的行星之一。」為此，威廉·赫歇爾被英國皇家學會授予柯普萊勳章。喬治三世依據他的成就，並在他移居至溫莎王室，讓皇室的家族有機會使用他的望遠鏡觀星的前提下，給予赫歇爾每年200英鎊的年薪。

馬斯基林曾這樣的問赫歇爾：「幫天文學世界一個忙」，「為您的行星取個名字，這也完全是為了您所愛的，並且也是我們迫切期望您為您的發現所做的。」回應馬基斯林的請求，赫歇爾決定命名為「喬治之星」（Georgium Sidus）或「喬治三世」以紀念他的新贊助人喬治三世。他在給約瑟夫·班克斯的信中解釋這個決定：

在古老的神話蠻荒世紀，我們賦予行星名稱墨丘利、維納斯、瑪爾斯、朱庇特、與薩圖爾以表彰當時最具份量的的英雄及神祇。在身處現今更為理性開化的紀元，我們將很難如法刨制將新發現的天體稱為朱諾、帕拉絲、阿波羅或彌涅耳瓦。如果任何未來世紀的天文學家問我：當這個剛剛找到的行星發現時，照您的年表有沒有任何特別顯著的事件首先列入考慮表揚？我將會很滿意的回答：『在喬治三世[四海昇平]的統治下』。

赫歇爾建議的名稱在英國外並不受歡迎，並且替代案很快就被提出。天文學家傑羅姆·拉朗德(Jérôme Lalande)建議將這顆行星稱為「赫歇爾」以尊崇她的發現者。但是，波德贊成用希臘神話的優拉納斯（Uranus），譯成拉丁文的意思是「天空之神」。波德的論點是農神（土星的英文命名由來）是宙斯（木星的英文命名由來）的父親，新的行星則應該取名為農神的父親。波德的建議被使用的十分普遍，並當最後的壁壘HM航海曆於1850年換下「喬治三世」後，Uranus便成為普遍接受的名字。(續)