Deux autres anneaux sont découverts par Voyager 2 entre 1985 et 1986 par observation directe[99]. En plus du dihydrogène, la thermosphère-couronne contient une grande proportion d'atomes d'hydrogène. Epsilon, l’anneau extérieur, est lui principalement constitué de blocs de glace de quelques mètres. Il est cependant difficile d'expliquer simultanément le manque de chaleur interne d'Uranus tout en observant la similitude apparente avec Neptune[83]. Le titre du roman vient d'une anecdote racontée par un personnage, le professeur Watrin : un bombardement a tué sa femme un soir d'août 1944 alors qu'il lisait dans un ouvrage d'astronomie le chapitre consacré à Uranus et le nom de la planète lui rappelle ainsi ce souvenir[226]. William Herschel l'observe pour la première fois le 13 mars 1781 et la confirmation qu'il s'agit d'une planète et non d'une comète est faite pendant les mois qui suivent. J.-C. aurait pu l'enregistrer comme une étoile fixe dans son catalogue d'étoiles. Au cours des discussions originales qui suivent la découverte, Nevil Maskelyne propose à Herschel de nommer la planète, ce droit lui revenant en tant que découvreur[12],[13]. Bien que Herschel continue par précaution à appeler ce nouvel objet une comète, d'autres astronomes commencent déjà à soupçonner sa véritable nature.

En fait, latitude par latitude, les vents sont légèrement plus lents au nord d'Uranus, spécialement entre ±20 et ±40 degrés[9].

La queue de la magnétosphère d'Uranus est par ailleurs tordue à cause de sa rotation latérale en une forme de long tire-bouchon s'étandant sur des millions de kilomètres derrière elle[114],[121]. Les astronomes britannique John Couch Adams en 1843 et français Urbain Le Verrier en 1846 calculèrent indépendamment la position prévue de cette hypothétique planète[130]. Bien qu'il n'y ait pas de surface clairement définie sur Uranus, la partie la plus extérieure de l'enveloppe gazeuse d'Uranus est considérée comme son atmosphère[1]. L'ionosphère est principalement soutenue par les radiations d'UV solaires et sa densité dépend de l'activité solaire[16]. Une bande étroite s'étendant entre −45 et −50 degrés est la caractéristique visible la plus brillante de la planète[24],[27]. Uranus est connu pour avoir de fortes variations méridionales de son albédo[29]. La lumière d’Uranus met environ 3 heures pour nous parvenir, elle est quasiment invisible à l’œil nu, cependant on peut la voir avec de bonnes jumelles ou une lunette astronomique amateur.

Avec une masse de 8,681 × 1025 kg[48],[49], Uranus est un corps intermédiaire entre la Terre et les géantes gazeuses de grande taille comme Jupiter ou Saturne. L'ionosphère d'Uranus est plus dense que celle de Saturne et Neptune, qui peut résulter de la faible concentration d'hydrocarbures dans la stratosphère[11],[15]. Leur frontière est située à environ −45 degrés de latitude. Il est supposé que la majorité de cette variabilité se produit en raison de changements dans la géométrie de visualisation[113]. L'astronome berlinois Johann Elert Bode décrit la découverte d'Herschel comme « une étoile en mouvement qui peut être considérée comme un objet semblable à une planète, inconnue jusqu'à présent, circulant au-delà de l'orbite de Saturne »[17],[N 4]. La Photométrie durant la moitié de l'année Uranienne (commençant dans les années 1950) a montré des variations saisonnières de la brillance dans deux bandes spectrales, avec un maximum lors des solstices et un minimum aux équinoxes[35]. Un certain nombre de découvertes ont toutefois été faites. En 2017, de nouvelles expériences simulant les conditions présumées régner vers 10 000 km sous la surface d'Uranus et de Neptune viennent conforter ce modèle en produisant des diamants de taille nanométrique[64]. Cette valeur indique qu'elle est composée principalement de diverses glaces, telles que l'eau, l'ammoniac et le méthane, de façon similaire à Neptune[55],[56]. Le climat d'Uranus est fortement influencé par son manque de chaleur interne, ce qui limite l'activité atmosphérique, et son inclinaison axiale extrême, qui induit des variations saisonnières extrêmes. Uranus est appelé par une variété de traductions dans d'autres langues[33]. 2014 YX49 est proposé comme second troyen d'Uranus mais n'est cependant toujours pas approuvé par le CPM[189],[190]. Puck est le plus grand satellite intérieur d'Uranus, avec un diamètre de 162 km, et le seul pour lequel les photos prises par Voyager 2 montrent des détails[160]. Parmi les autres satellites intérieurs, on compte par ordre d'éloignement à la planète Cordélia, Ophélie, Bianca, Cressida, Desdémone, Juliette, Portia, Rosalinde, Cupid, Belinda, Perdita et Mab[160]. A lieu de tourner à la perpendiculaire de l'écliptique, son axe de rotation est presque parallèle à celui-ci. Les hypothèses expliquant la différence d'Uranus montrent qu'Uranus a probablement été renversée par un impact supermassif qui modifia son axe et qui l'inclina, cet évènement a aussi causé la perte de sa chaleur primordiale, la laissant avec un noyau à faible température. Aussi, ils semblent se trouver à une altitude plus élevée[104].

En plus des bandes, Voyager 2 observa dix petits nuages brillants, se trouvant plusieurs degrés au nord du col[24]. On peut dire qu’Uranus a une inclinaison légèrement supérieure à 90° ou encore que son axe a une inclinaison légèrement inférieure à 90° et qu’elle tourne alors sur elle-même dans le sens rétrograde[133]. Ils sont probablement composés de glace et d'éléments organiques noircis par le rayonnement de la magnétosphère[184]. Uranus est visitée à une unique reprise lors de la mission Voyager 2, qui en réalise un survol le 24 janvier 1986. La chaleur est également conduite à partir de la thermosphère chaude[93]. Son orbite presque circulaire correspondant au modèle appliqué l'amène à conclure qu'il s'agit d'une planète plutôt que d'une comète car il estime sa distance à dix-huit fois la distance Terre-Soleil et qu'aucune comète ayant un périhélie supérieur à quatre fois la distance Terre-Soleil n’a alors jamais été observée[13]. La puissance totale des émissions d'Uranus dans les infrarouges (de la chaleur) est de 1,06 ± 0,08 fois l'énergie solaire absorbée par l'atmosphère[6],[1]. Elles sont nommées ainsi 65 ans après par son fils John Herschel[161]. En 1948, Gerard Kuiper découvre Miranda, le plus petit et le dernier des cinq grands satellites sphériques — dits majeurs — d'Uranus, à l'observatoire McDonald[41],[42]. La magnitude apparente moyenne d'Uranus est de +5,68 avec un écart-type de 0,17 tandis que les extrêmes sont de +5,38 et +6,03[195],[196]. La calotte et le col sont considérés comme étant une région dense composée de nuages méthane situé à des pressions allant de 1.3 à 2 bar[28]. Les molécules de méthane représentent 2,3 % de l'atmosphère en pourcentage molaire en dessous de la couche de nuages composés de méthane (situés à environ 1,3 bar) ; soit près de 20 à 30 fois celui du Soleil[1],[8],[4]. Finalement, elle étudie son champ magnétique, sa structure irrégulière, son inclinaison et sa magnétoqueue unique en tire-bouchon causée par son orientation[207]. Il est aussi probable que ce soit une planète régulière se déplaçant sur une orbite presque circulaire par rapport au soleil qu'une comète se déplaçant dans une ellipse très excentrique. La plupart sont trouvés dans l'hémisphère nord alors qu'il commençait à devenir visible[75]. Le suivi de nombreuses caractéristiques nuageuses a permis de déterminer des vents zonaux soufflant dans la haute troposphère d'Uranus[75].

Bode fait valoir que le nom devrait suivre la mythologie afin de ne pas se démarquer comme différent des autres planètes, et qu'Uranus est un nom approprié en tant que père de la première génération des Titans[23]. Uranus possède également, comme toutes les géantes gazeuses, un cortège de nombreux satellites telluriques. Le pôle nord n'aurait ainsi pas toujours été aussi sombre et le pôle visible pourrait ainsi s'éclaircir quelque temps avant le solstice et s'assombrir après l'équinoxe[107]. Latmosphère d'Uranus, comme celle de Neptune, est différente des deux autres géantes gazeuses, Jupiter et Saturne. Contrairement à Jupiter, les aurores d’Uranus semblent être insignifiantes pour le bilan énergétique de la thermosphère planétaire[123]. Neptune possède également un champ magnétique penché et déséquilibré de la même manière, ce qui suggère que cela pourrait être une caractéristique commune des géantes de glaces[117]. L’astronome français Pierre Charles Le Monnier observe Uranus au moins douze fois entre 1750 et 1769[4], dont quatre nuits consécutives[6] John Bevis a peut-être également observé Uranus en 1738, des indices concordant avec une observation mais sans preuve définitive[7].

En 1789, Martin Klaproth, compatriote et plus tard collègue de Bode à l'Académie royale des sciences de Suède, nomme l'élément chimique qu'il vient de découvrir uranium pour appuyer ce choix de nom[23],[32]. Une explication proposée pour ce manque de formations nuageuses est que la chaleur interne d'Uranus se trouve plus en profondeur que celle des autres planètes géantes ; en termes astronomiques, elle a un faible flux de chaleur[5],[9].

Uranus semble donc asymétrique : brillante près du pôle sud et sombre et uniforme dans les régions se trouvant au nord du col sud[27]. Aussi, Voyager 2 arrive au plus fort de l'été sud d'Uranus et n'a pas pu observer l'hémisphère nord. Cette valeur est proche de la valeur de la fraction massique protosolaire d'hélium qui est de 0,275 ± 0,01[19], ce qui indique que l'hélium ne s'est pas installé au centre de la planète comme dans les autres géantes gazeuses[1]. Elle examine les neuf anneaux connus du système, en découvre deux autres et permet d'établir que leur apparition est relativement récente[206],[207]. La plus ancienne mention prouvée date de 1690 lorsque John Flamsteed l’observe au moins six fois et la catalogue en tant qu'étoile sous le nom de 34 Tauri[4],[5]. try {Xt_r = top.document.referrer;}

L'élément chimique uranium est découvert en 1789 par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth, nommé d'après Uranus qui venait d'être découverte huit ans auparavant[32],[217]. Les images de la sonde spatiale montrent alors une planète presque sans relief à la lumière visible, sans les bandes de nuages ou les tempêtes associées aux autres planètes géantes. Les noms de ces satellites sont choisis parmi les personnages des œuvres de Shakespeare et d'Alexandre Pope[159],[162]. Uranus, en opposition, émet à peine de la chaleur. Plusieurs hypothèses peuvent expliquer cette configuration particulière de l'axe de rotation de la planète. La chaleur interne d'Uranus semble nettement inférieure à celle des autres planètes géantes, y compris Neptune qui a pourtant une masse et une composition similaire[74]. Par ailleurs, Uranus en avril 128 av. La distance de la planète à la Terre lui donnant une très faible taille apparente, son étude est difficile avec des télescopes situés sur la Terre. Néanmoins il y a des différences entre les nuages de chaque hémisphère.

La durée de vie des nuages s'étend sur plusieurs ordres de grandeur ; si certains petits nuages vivent pendant quelques heures, au moins un nuage au sud semble avoir persisté depuis le survol du Voyager 2[75],[100].