Sao Thien Vuong (tieng Anh: Uranus) hay Thien Vuong Tinh (chu Han: 天王星) la hanh tinh thu bay tinh tu Mat Troi, la hanh tinh co ban kinh lon thu ba va co khoi luong lon thu tu trong He Mat Troi. Sao Thien Vuong co thanh phan tuong tu nhu Sao Hai Vuong. Ca hai co thanh phan hoa hoc khac so voi hai hanh tinh khi khong lo lon hon la Sao Moc va Sao Tho. Vi vay, cac nha thien van thinh thoang đua cac hanh tinh nay vao danh sach "hanh tinh bang khong lo". Khi quyen cua Sao Thien Vuong tuong tu nhu cua Sao Moc va Sao Tho ve thanh phan co ban nhu hiđro va heli. Khac la chung chua nhieu hop chat de bay hoi nhu nuoc, amonia va methan cung voi luong nho hydrocarbon. Hanh tinh nay co bau khi quyen lanh nhat trong so cac hanh tinh trong He Mat Troi, voi nhiet đo cuc tieu bang 49 K (−224 °C). No co cau truc tang may phuc tap. Kha nang nhung đam may thap nhat chua chu yeu nuoc trong khi methan lai chiem chu yeu trong nhung tang may phia tren. Nguoc lai, cau truc ben trong Sao Thien Vuong chi chua chu yeu mot loi bang va đa.
Giong nhu nhung hanh tinh khi khong lo khac, Sao Thien Vuong co mot he thong vanh đai, tu quyen va rat nhieu ve tinh tu nhien. He thong Sao Thien Vuong co cau truc đoc nhat boi vi truc tu quay cua no bi nghieng rat lon, gan nhu song song voi mat phang quy đao cua hanh tinh. Do vay cuc bac va cuc nam cua hanh tinh nay nam gan nhu tai vi tri xich đao so voi nhung hanh tinh khac. Nam 1986, nhung anh chup cua tau khong gian Voyager 2 cho thay Sao Thien Vuong qua anh sang kha kien hien len voi mot mau gan nhu đong nhat ma khong co cac dai may hay con bao nhu nhung hanh tinh khi khong lo khac. Cac nha thien van thuc hien quan sat tu mat đat phat hien ra dau hieu cua su thay đoi mua va su gia tang hoat đong thoi tiet trong nhung nam gan đay khi no tiep can đen vi tri điem phan tren quy đao. Toc đo gio tren Sao Thien Vuong đat toi 250 met tren giay (900 km/h).


Lich su Trai nguoc lai voi niem tin cua mot so nguoi. Du rang tren bau troi toi đen, nguoi ta van co the nhin thay hanh tinh nay bang mat thuong nhu 5 hanh tinh khac đa biet tu thoi co đai. Sao Thien Vuong khong đuoc nguoi xua phat hien boi vi no qua mo va di chuyen rat cham tren quy đao. William Herschel đa phat hien ra hanh tinh nay (luc đau ong nghi la sao choi) vao ngay 13 thang 3 nam 1781, mo rong hieu biet cua con nguoi ra nhung vung xa xoi cua He Mat Troi lan đau tien trong lich su thien van. Sao Thien Vuong cung la hanh tinh đau tien đuoc phat hien bang kinh thien van.


= Phat hien =
Mot so nha lich su khoa hoc cho rang Sao Thien Vuong co the đa tung đuoc nhin thay boi vai nguoi truoc khi no đuoc phat hien la mot hanh tinh, nhung nguoi ta đa coi la mot ngoi sao. Ghi chep som nhat ve viec quan sat thay no đo la nam 1690 khi John Flamsteed đa nhin thay hanh tinh nay it nhat sau lan, va ong goi no la 34 Tauri. Nha thien van Pierre Lemonnier đa quan sat thay Sao Thien Vuong it nhat 12 lan tu 1750 đen 1769, bao gom trong bon đem lien tiep.
William Herschel quan sat thay hanh tinh nay vao đem 13 thang 3 nam 1781 khi đang o vuon nha cua ong tai so 19 đuong New King o thi tran Bath, Somerset, Vuong quoc Anh (bay gio la Bao tang thien van hoc Herschel), mac du thoat đau ong thong bao (ngay 26 thang 4 nam 1781) đo la mot "sao choi". Herschel "say me thuc hien mot loat cac quan sat ve thi sai cua nhung ngoi sao co đinh", bang mot kinh thien van do ong tu thiet ke.
Ong ghi lai trong tap chi la "Trong điem tu phan vi gan sao ζ Tauri (Thien Quan)... hoac la mot Ngoi sao mo hoac co le la mot sao choi". Ngay 17 thang 3, ong đa viet, "Toi lai nhin vao Sao choi hoac mot Ngoi sao mo va thay rang no phai la Sao choi, boi vi no đa thay đoi vi tri". Khi ong trinh bay kham pha cua minh tai Hoi Hoang gia, ong tiep tuc noi đo la mot sao choi trong khi cung ngam y noi đo la mot hanh tinh:

Khi toi đau tien quan sat sao choi, đo phong đai cua kinh thien van la 227. Theo kinh nghiem, toi biet rang đuong kinh cua mot ngoi sao co đinh khong phong lon ty le voi đo phong đai cao hon cua kinh, nhung hanh tinh thi co; do vay toi tang đo phong đai cua kinh thien van len 460 va 932, va thay rang đuong kinh cua sao choi tang ti le voi đo phong đai, va nhu vay, tren gia thiet no khong phai la mot ngoi sao co đinh, vi khi toi so sanh voi đuong kinh cua ngoi sao no đa khong tang theo cung mot ty so. Hon nua, qua kinh thien van sao choi co đo sang phong đai nhieu hon so voi luong anh sang ma no co the phat ra, no hien len mo va khong ro voi nhung đo phong đai lon nay, trong khi đoi voi nhung ngoi sao no van sang ro va khac biet va tu hang nghin lan quan sat toi biet no van khong đoi. He qua đa chi ra rang suy đoan cua toi la chac chan, đieu nay chung to no la sao choi nhu đa đuoc quan sat sau đo.

Herschel thong bao cho Nha thien van Hoang gia, Nevil Maskelyne, ve kham pha cua ong va nhan đuoc thu phuc đap mot cach boi roi tu ong ngay 23 thang 4: "Toi khong biet phai goi no la gi. No giong nhu mot hanh tinh binh thuong chuyen đong tren quy đao gan tron quanh Mat Troi trong khi sao choi lai di chuyen tren quy đao co đo lech tam lon. Toi van chua nhin thay đau hay đuoi cua no (sao choi)".
Trong khi Herschel tiep tuc mieu ta mot cach than trong vat the ong moi phat hien la sao choi, nhung nha thien van khac đa bat đau nghi theo cach khac. Nha thien van Anders Johan Lexell la nguoi đau tien tinh ra quy đao cua thien the moi nay va ket qua cua quy đao gan tron buoc ong ket luan no la hanh tinh hon la mot sao choi. Nha thien van Johann Elert Bode o Berlin noi ve kham pha cua Herschel la "mot ngoi sao chuyen đong co the nghi đo la mot hanh tinh chua biet đen tam thoi-nhu vat the quay tren quy đao tron ben ngoai Sao Tho". Bode cung ket luan rang quy đao gan tron cua no khien no la hanh tinh hon la mot sao choi.
Vat the moi nay som đuoc chap nhan rong rai la mot hanh tinh moi. Cho đen 1783, Herschel đa tu tiep nhan khang đinh nay khi chu tich Hoi Hoang gia Joseph Banks noi: "Theo kham pha cua nha thien van hoc hang đau chau Au thi no hien len nhu la mot ngoi sao moi, ma toi co vinh du đuoc cong bo vao thang 3 nam 1781, ngoi sao moi đo la mot Hanh tinh Chinh trong He Mat Troi cua chung ta." Đe cong nhan thanh tuu cua ong, Vua George III trao cho Herschel mot khoan tien hang nam la £200 voi đieu kien ong se chuyen đen thi tran Windsor, Berkshire va do vay Gia đinh Hoang gia se co co hoi quan sat bau troi qua kinh thien van cua ong.


= Đat ten =
Maskelyne hoi Herschel "lieu cong đong cac nha thien van co the goi mot ten goi nao đo cho hanh tinh cua ngai, ma ngai co the tu đat ten cho no, [va] chung toi hoan toan thua nhan cong lao kham pha ra cua ngai." Đap lai thinh cau cua Maskelyne, Herschel quyet đinh đat ten cho thien the nay la Georgium Sidus (Ngoi sao George), hoac "Hanh tinh George" đe vinh danh nguoi bao tro moi cua ong, vua George III. Ong giai thich quyet đinh nay trong mot la thu gui Joseph Banks:

Trong the gioi than thoai cua nguoi co đai danh hieu Sao Thuy, Sao Kim, Sao Hoa, Sao Moc va Sao Tho đa đuoc đat cho cac hanh tinh, đa tro thanh ten theo cac vi anh hung va vi than. Trong ky nguyen triet ly hien tai no that kho đe chap nhan theo cung mot phuong phap va goi no la Juno, Pallas, Apollo hay Minerva, cho ten goi cua thien the moi. Su xem xet đau tien cua bat ky mot su kien đac biet nao, duong nhu la nien bieu cua no: neu mot nguoi trong tuong lai đuoc hoi khi nao thi hanh tinh moi nhat đuoc kham pha ra? Ho se đua ra mot cau tra loi la, 'Trong trieu đai cua Vua George đe Tam'.

Đe xuat cua Herschel khong pho bien o ben ngoai Vuong quoc Anh, va đa som co nhung ten goi khac cho hanh tinh. Nha thien van Jerome Lalande đe xuat ten goi Herschel đe vinh danh chinh nguoi đa kham pha ra no. Trong khi nha thien van Erik Prosperin lai đe xuat ten Neptune ma đuoc mot so nguoi khac ung ho voi y tuong ky niem chien thang cua ham đoi Hai quan Hoang gia Anh trong Cach mang My bang cach đat ten cho hanh tinh moi la Neptune George III hoac Neptune Great Britain. Bode neu ra ten Uranus, cach goi Latin hoa cua vi than bau troi, Ouranos. Bode lap luan rang giong nhu Saturn la cha cua Jupiter, hanh tinh moi nay nen đat ten theo cha cua Saturn. Nam 1789, mot nguoi ban cung Vien han lam cua Bode la Martin Klaproth đa đat ten cho nguyen to ong moi phat hien ra la "urani" nham ung ho lua chon cua Bode. Cuoi cung, đe xuat cua Bode đa đuoc su dung rong rai, va đuoc chinh thuc cong nhan nam 1850 khi Co quan Nien giam Hang hai HM, chuyen cach su dung tu ten goi Georgium Sidus thanh Uranus.


= Ten goi =
Sao Thien Vuong đat ten theo vi than bau troi cua nguoi Hy Lap co Uranus (tieng Hy Lap co: Ουρανος), cha cua Cronus (Saturn) va ong cua Zeus (Jupiter), trong tieng Latin viet la "Uranus". No la hanh tinh duy nhat lay theo ten tu mot vi than trong than thoai Hy Lap thay vi trong than thoai La Ma.
Sao Thien Vuong co hai ky hieu thien van. Ky hieu đuoc đe xuat đau tien la, , do Lalande đe xuat đau tien nam 1784. Trong mot la thu gui Herschel, Lalande mieu ta "un globe surmonte par la premiere lettre de votre nom" ("mot qua cau nam ben duoi chu cai đau trong ho cua ngai"). Đe xuat sau đo, , la bieu tuong lai giua ky hieu cua Sao Hoa va Mat Troi boi vi Uranus la vi than cua bau troi trong than thoai Hy Lap, la con cua nu than Gaia, va ong cung lay chinh me cua minh đe đe ra sau nguoi con trai va sau nguoi con gai, tao ra the he than Titan va Titanides. Trong tieng Trung Quoc, Nhat Ban, Han Quoc, va tieng Viet, ten goi cua hanh tinh thuong dich thanh Thien Vuong Tinh (天王星).


Quy đao va su tu quay Chu ky quy đao cua Sao Thien Vuong bang 84 nam Trai Đat, va trung binh phai mat 7 nam đe hanh tinh đi qua het mot chom sao trong hoang đao. Khoang cach trung binh tu hanh tinh đen Mat Troi xap xi 3 ty km (khoang 20 AU). Su chenh lech giua khoang cach toi thieu va khoang cach toi đa cua Sao Thien Vuong so voi Mat Troi la 1,8 AU, lon hon bat ky hanh tinh nao khac nhung khong lon bang hanh tinh lun Sao Diem Vuong. Cuong đo anh sang Mat Troi chieu len Sao Thien Vuong bang 1/400 so voi tren Trai Đat. Cac tham so quy đao cua hanh tinh lan đau tien đuoc tinh ra boi Pierre-Simon Laplace nam 1783. Theo thoi gian, xuat hien su sai lech trong tinh toan ly thuyet ve quy đao va quan sat thuc te, va vao nam 1841, John Couch Adams lan đau tien đe xuat su sai lech trong tinh toan co the do luc hut hap dan cua mot hanh tinh chua đuoc kham pha. Nam 1845, nha thien van hoc Urbain Le Verrier tu tinh ra quy đao cua Sao Thien Vuong voi gia su con co mot hanh tinh o ben ngoai Sao Thien Vuong. Ngay 23 thang 9 nam 1846, Johann Gottfried Galle thong bao đa quan sat thay mot hanh tinh moi, sau nay đuoc đat ten la Sao Hai Vuong, o vi tri gan voi vi tri tien đoan cua Le Verrier.
Chu ky tu quay cua phan cau truc ben trong Sao Thien Vuong bang 17 gio 14 phut, theo chieu kim đong ho (nghich hanh). Giong nhu tren moi hanh tinh khi khong lo, ben tren khi quyen hanh tinh co nhung con gio rat manh thoi theo huong tu quay cua no. O mot so vi đo, nhu khoang hai phan ba tinh tu xich đao đen cuc nam, cac đac điem nhin thay tren khi quyen chuyen đong nhanh hon, voi chu ky quay it hon 14 gio.


= Đo nghieng truc quay =
Sao Thien Vuong co đo nghieng truc quay bang 97,77 đo, cho nen truc quay cua no gan song song voi mat phang quy đao trong He Mat Troi. Nguyen nhan nay lam cho su thay đoi theo mua hoan toan khac han so voi nhung hanh tinh con lai. Cac hanh tinh khac co the hinh dung nhu mot con quay quay tren mat phang trong He Mat Troi, trong khi Sao Thien Vuong co the hinh dung nhu la mot banh xe lan tren quy đao cua no. Gan khoang thoi gian cua điem chi Sao Thien Vuong, mot cuc cua hanh tinh huong ve phia Mat Troi trong khi cuc kia huong theo huong nguoc lai. Chi co mot vung rat hep quanh xich đao cua no la trai qua su bien đoi chu ky ngay - đem rat nhanh, nhung voi Mat Troi o ben duoi rat thap chan troi nhu đoi voi cac vung cuc tren Trai Đat. O nua con lai cua quy đao, huong cua hai cuc thay đoi cho nhau. Moi cuc đuoc Mat Troi chieu sang lien tuc trong 42 nam, sau đo la 42 nam lien tuc trong bong toi. Gan thoi gian cua điem phan, Mat Troi chieu thang vao vung xich đao cua Sao Thien Vuong va no co chu ky ngay đem giong nhu o tren cac hanh tinh khac., Sao Thien Vuong đen điem phan lan gan đay nhat la ngay 7 thang 12 nam 2007.

Mot he qua cua su nghieng truc quay cua hanh tinh nay la, trung binh trong mot nam (84 nam Trai Đat), hai vung cuc nhan đuoc nhieu nang luong tu Mat Troi hon vung xich đao. Tuy nhien, nhiet đo trung binh cua vung xich đao cao hon so voi hai vung cuc, do vung xich đao lien tuc nhan buc xa Mat Troi, trong khi vung cuc co toi 42 nam trong bong toi. Nhung cac nha khoa hoc van chua biet co che thuc su an duoi đieu nay. Ho cung chua biet tai sao truc tu quay cua Sao Thien Vuong lai nghieng ky la nhu vay, nhung co mot gia thiet chung đo la trong giai đoan hinh thanh He Mat Troi, mot tien hanh tinh kich co Trai Đat đa va cham voi Sao Thien Vuong, lam lech truc quay cua hanh tinh. Khi con tau Voyager 2 bay qua Sao Thien Vuong nam 1986, cuc nam cua hanh tinh đang huong truc tiep ve phia Mat Troi. Cac nha thien van hoc đa đinh nghia cuc nay la "cuc nam" cua hanh tinh dua theo đinh nghia trong mot hoi nghi cua Hiep hoi Thien van Quoc te, rang cuc bac cua mot hanh tinh hay ve tinh tu nhien se la cuc chi ve phia mat phang bat bien cua He Mat Troi (mat phang đi qua khoi tam cua He Mat Troi va vuong goc voi vecto mo men đong luong), bat ke huong tu quay cua hanh tinh hay ve tinh la nhu the nao. Mot cach thuan tien khac đoi khi su dung đe đinh nghia cuc bac hay cuc nam cua vat the đo la ap dung quy tac ban tay phai trong lien he voi huong tu quay cua vat the/hanh tinh. Theo cach su dung quy tac nay thi "cuc bac" cua Sao Thien Vuong đang đuoc chieu sang vao nam 1986 (ngay nay quy tac nay khong ap dung nua)


= Quan sat =
Tu nam 1995 đen 2006, cap sao bieu kien cua Sao Thien Vuong thay đoi trong khoang +5,6 va +5,9, va nam trong gioi han cho phep quan sat bang mat thuong voi cap sao +6,5. Đuong kinh goc cua no co gia tri trong khoang 3,4 va 3,7 giay cung, so voi 16 đen 20 giay cung cua Sao Tho va 32 đen 45 giay cung cua Sao Moc. Tai vi tri xung đoi, Sao Thien Vuong co the nhin bang mat thuong trong troi toi, va tro thanh muc tieu quan sat ngay ca o trong đo thi voi kinh nhom. Đoi voi nhung kinh thien van nghiep du lon hon voi đuong kinh cua vat kinh tu 15 đen 23 cm, hanh tinh hien len thanh mot đia nhat mau luc lam voi ria bien toi (limb darkening) ro rang. Voi kinh thien van lon hon 25 cm hoac rong lon, chung ta co the quan sat thay cac đam may, mot so ve tinh lon nhu Titania va Oberon.


Cau truc ben trong Khoi luong cua Sao Thien Vuong lon hon cua Trai Đat gan 14,5 lan, va la hanh tinh khi khong lo nhe nhat. Đuong kinh cua no hoi lon hon Sao Hai Vuong khoang 4 lan đuong kinh Trai Đat. Khoi luong rieng trung binh cua no bang 1,27 g/cm³ va la hanh tinh co mat đo trung binh nho thu hai, chi lon hon cua Sao Tho. Gia tri nay cho thay no co thanh phan chu yeu gom cac loai bang, nhu nuoc, amonia, va methan. Cac nha khoa hoc van chua biet chinh xac tong khoi luong bang ben trong Sao Thien Vuong, do so lieu se khac nhau phu thuoc vao tung mo hinh cau truc hanh tinh; no co the nam giua 9,3 đen 13,5 lan khoi luong Trai Đat. Hiđro va Heli chi chua mot phan nho voi khoi luong tu 0,5 đen 1,5 M⊕. Phan vat chat con lai khong phai bang co khoi luong 0,5 đen 3,7 M⊕ chu yeu la đa.
Mo hinh chuan ve cau truc Sao Thien Vuong chua ba lop: mot loi (silicat/sat-nikel) tai tam, mot lop phu bang o giua va bau khi quyen chua khi hiđro/heli ben ngoai cung. Loi hanh tinh tuong đoi nho, voi khoi luong chi bang 0,55 lan khoi luong Trai Đat va ban kinh nho hon 20% ban kinh Sao Thien Vuong; lop phu chiem khoi luong nhieu nhat, voi khoi luong xap xi 13,4 M⊕, trong khi tang khi quyen chi chiem 0,5 lan M⊕ va co kich thuoc mo rong it nhat 20% ban kinh hanh tinh. Khoi luong rieng cua loi hanh tinh xap xi bang 9 g/cm³, voi ap suat tai tam bang 8 trieu bars (800 GPa) va nhiet đo xap xi 5000 K. Lop phu bang thuc te khong hoan toan chua bang theo nghia thong thuong, đo la mot chat long đac va nong gom nuoc, amonia va nhung hop chat de bay hoi khac. Chat long nay co đo dan đien cao, đoi khi đuoc goi la đai duong nuoc–amonia. Thanh phan chu yeu cua Sao Thien Vuong va Sao Hai Vuong rat khac so voi Sao Moc va Sao Tho, hop chat bang chiem đa so so voi hop chat khi, va do đo cac nha khoa hoc con phan loai hai hanh tinh nay thanh "hanh tinh bang đa khong lo". Co the co mot lop nuoc ion noi cac phan tu nuoc bi phan ly thanh cac ion hiđro va oxy, va cang sau xuong duoi đo la nuoc o trang thai sieu ion (superionic water) trong đo cac nguyen tu oxy ket tu lai thanh mang tinh the trong khi cac ion hiđro co the di chuyen tu do trong dan tinh the oxy.
Tuy mo hinh mieu ta o tren co the la tieu chuan, no khong phai la duy nhat; co nhung mo hinh khac cung phu hop voi quan sat. Vi du, neu luong lon hiđro va vat lieu đa tron lan vao lop phu bang, tong khoi luong cua phan bang ben trong se thap hon, va tuong ung tong khoi luong đa va hiđro se cao hon. Nhung du lieu hien tai khong cho phep khoa hoc xac đinh đuoc mo hinh cau truc hanh tinh nao la đung. Ton tai cau truc chat long ben trong Sao Thien Vuong co nghia la hanh tinh nay khong co be mat ran. Khi đi tu ben ngoai vao trong, cac chat khi trong bau khi quyen dan dan chuyen sang pha long khi tien toi lop phu long ben trong. Đe thuan tien, cac nha khoa hoc hinh dung ra mot hinh phong cau tu quay voi đinh nghia noi co ap suat khi quyen bang 1 bar (100 kPa) lam "be mat" cua no. Sao Thien Vuong co ban kinh tai xich đao va vung cuc lan luot la 25559 ± 4 va 24973 ± 20 km. Mat nay đuoc su dung trong toan bai viet voi đinh nghia đo cao tai mat nay bang 0.


= Noi nhiet =
Noi nhiet cua Sao Thien Vuong duong nhu thap hon so voi cac hanh tinh khac; theo thuat ngu thien van hoc, no co thong luong nhiet thap. Cac nha thien van van chua hieu đuoc tai sao nhiet đo ben trong hanh tinh nay lai thap nhu the. Sao Hai Vuong, la mot hanh tinh gan giong ve đuong kinh va thanh phan, lai phat nhiet nang vao khong gian vu tru cao gap 2,61 lan nang luong buc xa ma no nhan đuoc tu Mat Troi. Sao Thien Vuong, nguoc lai kho co the phat ra luong nhiet nhieu hon no nhan đuoc. Tong nang luong phat ra tu hanh tinh trong buoc song hong ngoai gan (nhu la nhiet nang) trong pho buc xa bang 1,06 ± 0,08 lan nang luong Mat Troi no hap thu qua khi quyen. Thuc te, thong luong nhiet Sao Thien Vuong chi bang 0,042 ± 0,047 W/m², thap hon ca thong luong noi nhiet cua Trai Đat bang 0,075 W/m². Nhiet đo thap nhat đo đuoc trong khoang lang tang đoi luu (tropopause) cua Sao Thien Vuong la 49 K (−224 °C), hay no la hanh tinh lanh nhat trong He Mat Troi.
Mot trong nhung gia thuyet giai thich cho su khac biet nay la Sao Thien Vuong đa tung bi va cham voi mot tien hanh tinh khoi luong lon, va cu va cham đa lay đi phan lon noi nhiet nguyen thuy cua no đe lai mot loi lanh ben trong. Mot gia thuyet khac đo la co mot lop ngan chan noi nhiet phat vao khong gian ton tai trong tang thuong quyen Sao Thien Vuong. Vi du, su đoi luu co the xay ra trong mot so lop co thanh phan khac nhau, va ngan can su dan nhiet ra ben ngoai hanh tinh; co kha nang su đoi luu khuech tan giua hai lop (double diffusive convection) la mot yeu to gioi han noi nhiet hanh tinh phat ra ben ngoai.


Khi quyen Tuy khong co mot be mat ran cu the trong Sao Thien Vuong, phan bao phu chua cac khi ben ngoai ma co the quan trac tu xa đuoc cac nha khoa hoc goi la khi quyen. Kha nang quan trac tu xa co the mo rong sau xuong duoi 300 km ben duoi muc 1 bar (100 kPa), o đo sau co ap suat khoang 100 bar (10 MPa) va nhiet đo bang 320 K. Khi quyen Sao Thien Vuong co mot vanh nhat hoa mo nhat mo rong ra ben ngoai toi 2 lan ban kinh hanh tinh tinh tu mat co muc ap suat 1 bar. Cac nha thien van chia khi quyen hanh tinh nay thanh 3 tang: tang đoi luu, co cao đo tu −300 đen 50 km va ap suat tu 100 giam đen 0,1 bar; (10 MPa xuong 10 kPa), tang binh luu, co cao đo tu 50 đen 4000 km va ap suat trong 0,1 - 10−10 bar (10 kPa giam đen 10 µPa), va tang nhiet/vanh nhat hoa mo rong tu 4.000 km đen khoang cach 50.000 km tinh tu be mat hanh tinh. Hanh tinh nay khong co tang trung luu.


= Thanh phan =
Thanh phan trong khi quyen Sao Thien Vuong khac so voi nhung lop con lai cua hanh tinh nay, chua chu yeu phan tu hiđro va heli. Ty le mol heli, so nguyen tu heli tren phan tu khi, bang 0,15 ± 0,03 ben tren tang đoi luu, hay tuong đuong voi ti so khoi luong 0,26 ± 0,05. Gia tri nay rat gan voi ti so khoi luong cua heli trong luc hinh thanh He Mat Troi voi ti so 0,275 ± 0,01, ket qua nay cho thay heli van chua roi xuong duoi hanh tinh giong nhu o nhung hanh tinh khi khong lo khac. Hop chat nhieu thu ba co trong khi quyen Sao Thien Vuong la methan (CH4). Methan co dai vach hap thu noi bat trong quang pho anh sang kha kien va gan hong ngoai (IR) va la nguyen nhan chinh hanh tinh nay hien len voi mau xanh berin hay xanh lo. Cac phan tu methan chiem khoang 2,3% khi quyen theo ty le mol tap trung tai cac đam may methan o ap suat 1,3 bar (130 kPa); luong nay cao hon luong cacbon trong Mat Troi tu 20 đen 30 lan. Ti so tron cua methan la thap trong tang thuong quyen boi o đay co nhiet đo rat thap, lam ha thap muc bao hoa va khien nhieu phan tu methan bi đong bang. Cac nha khoa hoc biet rat it ve cac hop chat it bay hoi nhu amonia, nuoc va hiđro sunfit o tang thap khi quyen. Co le ty le cua chung cao hon so voi gia tri cua nhung phan tu nay trong Mat Troi. Cung voi methan, co mot it luong cac loai hydrocarbon đa đuoc phat hien trong tang binh luu cua Sao Thien Vuong, ma nguoi ta nghi rang chung la san pham cua chuoi phan ung trong đo methan bi quang ly do buc xa tu ngoai (UV) tu Mat Troi. Cac hydrocarbon gom etan (C2H6), acetylen (C2H2), metyl acetylen (CH3C2H), va diacetylen (C2HC2H). Thong qua quang pho cac nha khoa hoc cung phat hien su co mat cua hoi nuoc, CO va CO2 o tang thuong quyen, ma nhung hop chat nay chi co nguon goc tu ben ngoai nhu bui hoac sao choi roi vao hanh tinh.


= Khoang lang đoi luu =
Tang đoi luu la tang thap nhat va day đac nhat cua khi quyen, no đuoc đac trung boi su giam nhiet đo theo đo cao. Nhiet đo giam tu 320 K tai muc cao đo −300 km xuong con 53 K tai cao đo 50 km cua tang đoi luu. Nhiet đo trong vung lanh nhat cao hon cua tang đoi luu (khoang lang đoi luu, tropopause) bien đoi trong pham vi 49 đen 57 K phu thuoc vao tung vi đo hanh tinh. Tai vung lang đoi luu phat ra luong lon buc xa nhiet buoc song hong ngoai xa (trong khoang 15 µm đen 1 mm), va cac nha khoa hoc đo đuoc nhiet đo huu hieu cua vung nay bang 59,1 ± 0,3 K.
Tang đoi luu co the gom mot cau truc phuc tap cac đam may; cac đam may nuoc nam trong vung co muc ap suat 50 đen 100 bar (5 đen 10 MPa), đam may amonium hiđrosunfit nam o muc 20 đen 40 bar (2 đen 4 MPa), cac đam may amonia hoac hiđrosunfit nam trong khoang 3 toi 10 bar (0,3 đen 1 MPa) va cuoi cung la nhung đam may ma cac nha khoa hoc nhin truc tiep đuoc nam o muc ap suat 1 toi 2 bar (0,1 toi 0,2 MPa). Tang đoi luu la mot phan hoat đong manh cua bau khi quyen, noi đay ton tai gio manh, nhung đam may sang mau va su thay đoi theo mua.


= Tang thuong quyen =
Tang giua cua khi quyen Sao Thien Vuong la tang binh luu, voi nhiet đo noi chung tang theo đo cao tu 53 K bat đau tai khoang lang đoi luu đen 800 hoac 850 K tai noi tiep giap voi tang nhiet. Nhiet đo cua tang binh luu do cac phan tu methan va hydrocarbon hap thu buc xa UV va IR đen tu Mat Troi, trong đo cac hydrocarbon hinh thanh tu qua trinh quang ly cua methan duoi tac dung cua anh sang. Nang luong nhiet cung đuoc dan tu tang nhiet nong ben tren. Cac hydrocarbon nam o pham vi cao đo tuong đoi hep giua 100 va 300 km tuong ung voi ap suat 10 giam toi 0,1 mBar (1000 xuong 10 kPa) va nhiet đo trong khoang 75 toi 170 K. Nhung hydrocarbon pho bien nhat la methan, acetylen va etan voi ti so tron bang xap xi 10−7 so voi hiđro. Ti so tron cua cacbon monoxit la cung giong nhu the o nhung đo cao nay. Nhung hydrocarbon nang hon va cacbon dioxide co ti so tron gap ba bac đo lon so voi hydrocarbon nhe hon. Ti so cua nuoc bang 7×10-9. Etan va acetylen co xu huong ngung tu lai trong nhung vung lanh hon cua tang binh luu va o khoang lang đoi luu (voi muc ap suat duoi 10 mBar) tao nen nhung đam may mo mit, đay chinh la mot phan trong nhung dai may xuat hien tren hinh anh cua Sao Thien Vuong. Đo tap trung cua cac hydrocarbon trong tang binh luu ben tren lop may mo mit nho hon so voi đo tap trung cua cac hop chat nay trong tang binh luu cua nhung hanh tinh khi khong lo khac.
Tang ngoai cung cua khi quyen Sao Thien Vuong la tang nhiet va vanh nhat hoa (corona) cua hanh tinh, chung co nhiet đo đong đeu xung quanh 800 đen 850 K. Cac nha thien van van chua hieu nguon nhiet nang nao duy tri gia tri nhiet đo cao nhu vay, hoac la tu nguon buc xa nhiet tia tu ngoai Mat Troi hoac la do hoat đong cua cuc quang cung cap nguon nang luong can thiet cho tang ngoai cung khi quyen. Anh huong cua su lanh đi cung nho do thieu hut nhung hydrocarbon trong tang binh luu o muc ap suat tren 0,1 mBar cung co the la yeu to lam cho nhiet đo cua tang nhiet cao nhu the. Ngoai phan tu hiđro, tang nhiet va corona con chua rat nhieu nguyen tu hiđro tu do. Do chung co khoi luong nho ket hop voi nhiet đo cao tai tang nay co the giai thich tai sao vanh nhat hoa hanh tinh lai mo rong xa đen 50.000 km hay gap hai lan ban kinh Sao Thien Vuong. Vanh nhat hoa (corona) mo rong la mot đac điem chi co o hanh tinh nay. Anh huong cua vanh nay bao gom no keo nhung hat nho quay quanh Sao Thien Vuong, dan đen suy giam dan nhung hat bui trong vanh đai hanh tinh. Tang nhiet Sao Thien Vuong, cung voi phan phia tren cua tang binh luu, tuong ung chinh la tang ion cua hanh tinh. Quan trac cho thay tang ion nam o đo cao tu 2.000 đen 10.000 km. Tang ion cua Sao Thien Vuong co mat đo day đac hon so voi cua Sao Tho va Sao Hai Vuong, ma nhung tang nay xuat hien tu su bay len cua nhung hydrocarbon phan bo thua thot trong tang binh luu cua Sao Tho va Sao Hai Vuong. Tang ion cua Sao Thien Vuong đuoc duy tri chu yeu boi buc xa UV va mat đo cua tang phu thuoc vao cuong đo hoat đong cua gio Mat Troi. Hoat đong cuc quang tren hanh tinh la khong đang ke so voi cua Sao Moc va Sao Tho.


Vanh đai hanh tinh He thong vanh đai hanh tinh chua đa phan la cac hat phan xa anh sang rat kem, voi kich co thay đoi tu vai micro met đen vai phan met. Cho toi nay cac nha khoa hoc đem đuoc 13 vanh đai trong he thong, vanh sang nhat co ten goi vanh ε. Ngoai tru hai vanh, con lai đeu co be rong rat hep— chung thuong chi rong vai kilomet. Co the tuoi cua he thong vanh đai con kha tre; va thong qua tinh đong luc cua chung cac nha khoa hoc nghi rang chung khong hinh thanh cung voi giai đoan hinh thanh Sao Thien Vuong. Vat chat trong cac vanh co the la mot phan sot lai cua mot ve tinh (hoac nhieu ve tinh) đa bi vo nat sau nhung cu va cham lon. Tu rat nhieu manh vun ban ra sau cac vu cham theo thoi gian chi con lai mot so nho nhung hat bui hay hon đa nho ton tai tren quy đao on đinh va hinh thanh len he thong vanh đai ngay nay.
William Herschel tung đoan co kha nang ton tai vanh đai hanh tinh quay quanh Sao Thien Vuong vao nam 1789. Nhung nhung quan sat sau đo khong the phat hien ra vanh đai nao do chung qua mo nhat va khoang cach lon đen hanh tinh, va trong vong hai the ky sau đo khong ai đe xuat co ton tai he thong vanh đai tren hanh tinh nay. Mac du the, Herschel đa co uoc đoan va mieu ta chinh xac ve quy đao vanh ε, goc cua no khi nhin tu Trai Đat, no co mau đo, va vi tri bieu kien cua no thay đoi khi Sao Thien Vuong quay tren quy đao quanh Mat Troi. He thong vanh đai đuoc chinh thuc phat hien vao ngay 10 thang 3 nam 1977 boi James L. Elliot, Edward W. Dunham, va Douglas J. Mink su dung Đai quan sat Kuiper đat tren may bay. Phat hien nay la tinh co; do muc đich ban đau cua ho la dua vao su kien Sao Thien Vuong che khuat ngoi sao SAO 158687 nham nghien cuu khi quyen hanh tinh nay. Khi ho phan tich ket qua quan sat, ho thay rang anh sang phat ra tu ngoi sao bi che lai trong thoi gian ngan cach quang 5 lan truoc va sau khi hanh tinh che khuat ngoi sao. Cac nha thien van đa ket luan rang phai co mot he thong vanh đai hanh tinh xung quanh Sao Thien Vuong. Sau đo, ho con phat hien them bon vanh đai trong he thong nay. Tau Voyager 2 chup anh truc tiep he thong vanh đai khi no bay qua hanh tinh nam 1986. Voyager 2 cung phat hien them hai vanh mo nua mang lai tong so vanh trong he thong luc đo len 11 vanh đai.
Thang 12 nam 2005, kinh thien van khong gian Hubble chup đuoc hai vanh đai mo ma truoc đo chua biet. Vanh lon nhat moi phat hien nam cach xa hanh tinh hai lan so voi nhung vanh đai đa biet. Hai vanh moi nay nam rat xa hanh tinh do vay cac nha khoa hoc goi chung la he thong vanh đai ben ngoai. Hubble cung phat hien them 2 ve tinh nho, trong so đo ve tinh Mab co cung quy đao voi vanh đai ngoai cung moi phat hien. Nhung vanh moi phat hien nang tong so vanh đai quay quanh Sao Thien Vuong len con so 13. Thang 4 nam 2006, kinh thien van Keck chup anh nhung vanh đai moi va thu đuoc vanh xa nhat co mau xanh lam trong khi vanh con lai co mau đo. Cac nha khoa hoc neu gia thuyet giai thich mau sac cua chung đo la vanh ngoai cung co mau luc lam la do no chua nhung hat bui rat nho cua bang nuoc phat ra tu be mat cua ve tinh Mab, chung đu nho đe tan xa anh sang voi buoc song xanh. Nguoc lai, nhung vanh đai phia trong lai co mau xam va toi.


Tu quyen Truoc khi Voyager 2 bay qua hanh tinh, chua co mot đo luong nao ve tu quyen cua Sao Thien Vuong, va vi vay ban chat va tinh chat cua no la mot bi an. Truoc nam 1986, cac nha thien van nghi rang tu truong cua Sao Thien Vuong phai giong theo gio Mat Troi, vi thong thuong tu truong huong theo phuong cua hai cuc hanh tinh theo đuong Hoang Đao.
Du lieu tau Voyager gui ve cho thay tu truong cua hanh tinh rat ky la, boi vi truc tu truong khong đi qua khoi tam cua hanh tinh, va boi vi no nghieng 59° so voi truc tu quay. Thuc te luong cuc tu bi lech khoi tam hanh tinh ve phia cuc nam mot khoang bang mot phan ba ban kinh hanh tinh (xem hinh ben). Su lech hinh hoc nay gay ra mot tu quyen hanh tinh bat đoi xung, voi cuong đo tu truong tai be mat cua ban cau nam thap bang 0,1 gauss (10 µT), trong khi ban cau bac co gia tri cao toi 1,1 gauss (110 µT). Cuong đo trung binh tai be mat hanh tinh bang 0,23 gauss (23 µT). Đe so sanh, tu truong Trai Đat manh gan o cac cuc tu cua no, va "xich đao tu" gan song song voi xich đao đia ly cua Trai Đat. Mo men luong cuc tu cua tu truong Sao Thien Vuong bang 50 lan so voi cua Trai Đat. Sao Hai Vuong cung co tu truong lech hinh hoc va nghieng tuong tu nhu cua Sao Thien Vuong, goi ra rang co the đay la đac điem chung cua cac hanh tinh bang đa khong lo. Co mot gia thuyet giai thich cho tu truong cua hanh tinh, đo la khong giong nhu tu truong cua cac hanh tinh đat đa va hanh tinh khi khong lo, ma sinh ra tu su hoat đong dynamo cua loi, tu truong cua cac hanh tinh bang đa khong lo la do chuyen đong cua nhung lop phu tuong đoi nong, vi du trong đai duong nuoc–amonia, nuoc bi phan ra thanh cac ion hydro va oxy mang đien, su chuyen đong cua cac dong hai luu ben trong đai duong mang đien giai thich cho tu truong meo mo lech tam cua sao thien vuong. Neu trai đat co mot tu truong nhu vay, 2 cuc se nam o Cairo (Ai Cap) hoac Brisbane (Australia).
Mac du co su lech ky la nhu vay, nhung đac điem khac cua tu quyen cung giong nhu đoi voi cac hanh tinh khac: no co mot vung soc hinh cung (bow shock) nam phia truoc Sao Thien Vuong o khoang cach 23 lan ban kinh hanh tinh, vung tiep giap giua tu quyen va gio Mat Troi (magnetopause) nam o khoang cach 18 lan ban kinh Sao Thien Vuong, hanh tinh cung co đuoi tu (magnetotail) đay đu va vanh đai buc xa. Tren tong the, cau truc cua tu truong Sao Thien Vuong khac so voi cua Sao Moc nhung kha giong voi cua Sao Tho. Đuoi tu cua hanh tinh keo dai ra sau no hang trieu kilomet va co hinh xoan oc.
Trong tu quyen Sao Thien Vuong co cac hat tich đien: proton va electron voi mot luong nho ion H2+. Cac nha khoa hoc khong phat hien ra nhung ion nang hon. Đa so nhung ion nay co le hinh thanh tu vanh nhat hoa khi quyen nong cua hanh tinh. Nang luong cua ion va electron co the cao toi lan luot 4 va 1,2 MeV. Mat đo cua nhung ion nang luong thap hon (duoi 1 keV) o ben trong tu quyen la 2 cm−3. Su phan bo cua nhung hat ion bi anh huong manh boi cac ve tinh Sao Thien Vuong khi chung quet qua tu quyen đe lai mot khoang trong de nhan ra. Thong luong cua cac hat ion đu cao đe lam toi hoac phong hoa khong gian (space weathering) be mat cac ve tinh "kha nhanh" trong 100.000 nam neu tinh theo thang thoi gian thien van hoc. Đay co the la nguyen nhan lam đa so be mat cac ve tinh va vanh đai cua Sao Thien Vuong co mau toi. Hanh tinh cung co hien tuong cuc quang, hien len voi nhung cung sang o gan hai vung cuc tu. Khong giong nhu Sao Moc, cuc quang cua Sao Thien Vuong duong nhu nho khong co anh huong đen muc can bang nang luong cua tang nhiet hanh tinh.


Khi hau Quan sat qua buoc song tu ngoai va kha kien, khi quyen Sao Thien Vuong hien len gan nhu đong đeu so voi su hoat đong manh liet trong khi quyen cua nhung hanh tinh khi khong lo khac, ngay ca nhu Sao Hai Vuong, mot hanh tinh co nhieu đac tinh cau truc va thanh phan giong voi no. Khi tau Voyager 2 bay qua Sao Thien Vuong nam 1986, no quan sat đuoc tong cong 10 đam may tren khi quyen hanh tinh. Mot cach giai thich cho su tinh lang trong khi quyen hanh tinh đo la noi nhiet cua Sao Thien Vuong duong nhu thap hon han so voi nhung hanh tinh khac. Con tau ghi lai đuoc nhiet đo thap nhat trong khoang lang đoi luu (tropopause) bang 49 K, va no la hanh tinh lanh nhat trong He Mat Troi, lanh hon ca Sao Hai Vuong cho du hanh tinh nay xa Mat Troi hon rat nhieu so voi Sao Thien Vuong.


= Cau truc dai khi quyen, gio va may =
Nam 1986 Voyager 2 tim thay ban cau nam đang đuoc chieu anh sang Mat Troi co the chia thanh hai vung: vung chom khi quyen o cuc nam co mau sang (đo tham) va nhung dai toi ve phia xich đao (xem hinh ben phai). Bien gioi giua hai vung nam o vi đo khoang −45 đo. Mot dai hep chia tach nam o vi đo tu −45 va −50 đo (mau trang) la đac điem lon sang nhat tren ban cau đuoc chieu sang cua hanh tinh. No đuoc goi la "vong" (collar) phuong nam. Chom cuc va vong co the la nhung vung đam đac cua may methan nam o cao đo co ap suat tu 1,3 đen 2 bar (xem o tren). Ben canh cau truc lon cua nhung dai khi quyen, Voyager 2 đa quan sat thay 10 đam may sang nho, đa so nam cach vai đo ve phia bac so voi vong sang. Nhung nhin chung Sao Thien Vuong duong nhu la hanh tinh chet khong con hoat đong khi quyen khi quan sat nam 1986. Nhung cung boi vi Voyager 2 chi quan sat đuoc ban cau nam hanh tinh va cac nha khoa hoc khong the biet khi quyen o ban cau bac nhu the nao. Vao đau the ky 21, khi vung ban cau bac bat đau đuoc Mat Troi chieu sang, kinh thien van khong gian Hubble (HST) kinh thien van Keck bat đau thuc hien quan sat va cac nha khoa hoc đa khong nhin thay chom cuc khi quyen hay vong sang o ban cau bac. Do vay Sao Thien Vuong hien len bat đoi xung trong cau truc khi quyen: nhung vung sang nam gan cuc nam va vung toi đeu nam o phia bac tinh tu vong sang phuong nam (bao gom ca vung xich đao toi). Nam 2007, khi Sao Thien Vuong đen vi tri điem phan, vong sang phuong nam (collar) hau nhu bien mat, trong khi đo co mot vong mo phuong bac xuat hien o vi đo 45 đo.

Trong thap nien 1990, so luong cac đam may sang tang len đang ke mot phan nho ky thuat quan sat va chup anh phan giai cao. Đa so cac đam may nay o ban cau bac khi chung bat đau hien ra. Mot cach giai thich ban đau—rang nhung đam may sang de dang nhan ra trong phan toi cua hanh tinh, trong khi o ban cau nam vong song đa lam mo chung đi—la khong đung: so luong thuc su cac đam may đa tang len đang ke. Tuy the co su khac biet giua nhung đam may o moi ban cau. Cac đam may ban cau bac nho hon, sac net hon va sang hon so voi đam may o ban cau nam. Duong nhu chung nam o cao đo lon hon. Thoi gian ton tai cua cac đam may cung co su khac biet. Mot so đam may nho ton tai trong vong vai gio, trong khi nhieu đam may o ban cau nam đa ton tai tu chuyen bay qua cua Voyager nam 1986. Nhung quan sat gan đay cung phat hien ra đac điem cua nhung đam may tren Sao Thien Vuong co rat nhieu điem chung voi may tren Sao Hai Vuong. Vi du, cac Vet toi ton tai tren Sao Hai Vuong chua tung đuoc quan sat tren Sao Thien Vuong truoc nam 2006, khi Vet toi đau tien đuoc chup anh va cac nha khoa hoc đat ten no la Vet Toi Sao Thien Vuong. Nguoi ta nghi rang Sao Thien Vuong tro len giong voi Sao Hai Vuong trong thoi gian no o điem phan.
Viec theo doi mot so lon cac đam may cho phep cac nha thien van xac đinh đuoc toc đo gio tren tang đoi luu cua Sao Thien Vuong. Tai xich đao gio thoi theo huong nghich, co nghia la no thoi nguoc huong voi huong tu quay cua hanh tinh. Toc đo gio o đay trong khoang −100 đen −50 m/s. Toc đo gio tang len theo khoang cach đen xich đao (tinh theo gia tri am), đat gia tri bang 0 tai vi đo ±20°, noi co nhiet đo cuc tieu cua tang đoi luu. Gan hon ve phia hai cuc, gio đoi huong va thoi theo huong thuan chieu voi chieu tu quay hanh tinh. Toc đo gio tiep tuc tang va đat cuc đai tai vi đo ±60° truoc khi giam tro lai gia tri 0 tai hai cuc. Toc đo gio tai vi đo −40° bien đoi tu 150 toi 200 m/s. Do vong khi quyen (collar) che khuat moi đam may ben duoi no va song song voi no, toc đo gio trong tang đoi luu thuoc vi đo giua vong sang va cuc nam khong the đo đuoc. Nguoc lai, trong ban cau bac toc đo gio cuc đai cao toi 240 m/s o vi đo gan +50 đo.


= Su bien đoi cua mua =

Trong thoi gian ngan tu thang 3 toi thang 5 nam 2004, co mot so đam may lon xuat hien trong khi quyen Sao Thien Vuong, va hanh tinh hien len giong nhu Sao Hai Vuong. Cac quan sat cung ghi nhan ky luc moi ve toc đo gio co 229 m/s (824 km/h) va mot con giong ton tai lau ma cac nha khoa hoc goi la "Phao hoa ngay 4 thang 7". Ngay 23 thang 8 nam 2006, cac nha nghien cuu o Vien Khoa hoc Khong gian (Boulder, CO) va Đai hoc Wisconsin phat hien thay mot vet toi tren khi quyen Sao Thien Vuong, cho phep cac nha thien van hoc hieu sau hon ve hoat đong khi quyen cua hanh tinh. Ho van chua hieu đuoc đay đu tai sao co su bat thinh linh xuat hien vet toi nay, nhung duong nhu đo nghieng truc quay cua hanh tinh đa gay ra qua trinh bien đoi khac nghiet theo mua cua Sao Thien Vuong. Viec xac đinh ban chat cua su bien đoi mua la rat kho boi vi nhung du lieu tin cay ve khi quyen cua Sao Thien Vuong moi chi thu thap trong khoang thoi gian nho hon 84 nam, hay mot nam cua Sao Thien Vuong. Cac nha khoa hoc cung phat hien them mot so hien tuong moi. Su dung ky thuat đo thong luong buc xa đien tu (photometry) phat ra tu hanh tinh trong khoang thoi gian mot nua nam Sao Thien Vuong (bat đau trong thap nien 1950) đa cho thay co su bien đoi đeu ve đo sang trong hai dai pho, voi đo sang cuc đai xuat hien vao luc hanh tinh o điem chi va cuc tieu khi no o điem phan. Mot hien tuong bien đoi tuan hoan khac, voi cuc đai tai điem chi, thong qua phep đo song vi ba đoi voi tang đoi luu sau phia duoi bat đau thuc hien tu thap nien 1960. Nhung đo luong ve nhiet đo cua tang binh luu thuc hien tu thap nien 1970 cung chi ra gia tri cuc đai gan thoi gian cua hanh tinh o điem chi nam 1986. Yeu to chinh cua su bien đoi nay xay ra la do anh huong cua goc quan sat hinh hoc khi theo doi Sao Thien Vuong tu Trai Đat.
Co mot so ly do đe tin rang su thay đoi cua cac tinh chat vat ly theo mua đang xay ra tren Sao Thien Vuong. Thuc te hanh tinh co mot vong sang va chom cuc khi quyen o vung cuc nam, trong khi phan con lai bao gom ca ban cau bac lai kha mo nhat va tinh lang trong buoc song kha kien, hay no khong tuong thich voi mo hinh ve su thay đoi mua neu o tren. Trong thoi gian cua hanh tinh o điem chi nam 1944, Sao Thien Vuong co mot so điem sang va cuc bac cua no khong phai luon luon mo nhat. Thong tin nay cho thay cac cuc co luc sang len truoc luc điem chi va toi đi sau luc điem phan. Nhung phan tich chi tiet tu du lieu đo qua buoc song kha kien va vi ba cho thay co su bien đoi chu ky ve đo sang khong hoan toan đoi xung xung quanh thoi gian hanh tinh o điem chi, va cac nha khoa hoc cung quan sat thay co su bien đoi trong suat phan chieu hinh hoc doc theo kinh tuyen (bac-nam) cua hanh tinh. Cuoi cung trong thap nien 1990, khi Sao Thien Vuong đi ra khoi điem chi, kinh thien van khong gian Hubble va nhung kinh mat đat phat hien thay chom cuc khi quyen o cuc nam đa toi đi đang ke (ngoai tru vong sang (collar) ban cau nam, no khong bi bien đoi đo sang), trong khi o ban cau bac bat đau co su gia tang hoat đong trong khi quyen, nhu bat đau hinh thanh cac đam may, gio thoi manh hon, cung co them du đoan ban cau bac se co mau sang dan len. Đieu nay thuc su đa dien ra vao nam 2007 khi hanh tinh đen vi tri điem phan: xuat hien mot vong khi quyen mo o ban cau bac, trong khi vong ban cau nam gan nhu bien mat, mac du su phan bo gio thoi doc theo vi đo van con kha lech, voi gio o ban cau bac thoi cham hon gio o ban cau nam.
Co che vat ly cho su thay đoi van chua biet ro rang. Gan thoi gian đong chi va ha chi, hai ban cau cua Sao Thien Vuong hoac la đuoc chieu hoan toan boi anh sang Mat Troi hoac la nam trong bong toi. Su sang len trong ban cau đuoc chieu sang đuoc cho la ket qua tu su phan chieu cua nhung đam may methan va lop khoi bui nam trong tang đoi luu. Vong sang nam o vi đo −45°Cung co su lien he voi cac đam may methan. Nhung su thay đoi khac trong vung cuc nam co the giai thich bang su thay đoi cua nhung lop may o cao đo thap trong khi quyen. Su bien đoi trong tin hieu buc xa vi ba phat ra tu Sao Thien Vuong co kha nang la do su thay đoi cua hien tuong van đong trong khi quyen o sau trong tang đoi luu, boi vi nhung đam may day va bui khoi o cuc co the can tro buc xa vi ba. Su thay đoi đong luc khi quyen cung nhu hien tuong đoi luu cung thay đoi theo mua khi Sao Thien Vuong đen điem phan hoac điem chi.


Su hinh thanh Thommes lap luan rang su khac nhau giua hanh tinh bang đa va hanh tinh khi khong lo co the bao gom trong ca qua trinh hinh thanh len chung. Mot gia thuyet cho rang He Mat Troi hinh thanh tu mot đam khi va bui ma nguoi ta goi la tinh van tien Mat Troi. Đa so cac đam tinh van nay chua chu yeu la hiđro va heli, thanh phan chu yeu cua Mat Troi, trong khi cac hat bui va thien thach cung nhu tieu hanh tinh tu tap lai hinh thanh len nhung tien hanh tinh. Theo thoi gian, mot so boi tu đu vat chat đe luc hap dan cua no co the bat giu đuoc khi trong tinh van nguyen thuy. Chung bat giu cang nhieu khi thi cang tro len lon hon; hanh tinh cang lon hon thi lai cang thu hut nhieu khi ve phia no cho đen mot điem gioi han, thi kich thuoc hanh tinh bat đau tang theo ham mu. Nhung hanh tinh bang đa, voi khoi luong chi vai lan cho đen khoang vai chuc lan khoi luong Trai Đat, khong bao gio đat đen điem gioi han nay. Nhung mo phong gan đay ve qua trinh hinh thanh He Mat Troi cho thay cac hanh tinh bang đa tung co quy đao gan Mat Troi hon so voi hien tai, trong qua trinh hinh thanh va boi tu khi chung co ban quy đao tang dan đay chung ra xa khoi quy đao ban đau sau khi hinh thanh. Nhung gia thuyet nay đuoc mieu ta chi tiet trong "mo hinh Nice" ve su hinh thanh va đong luc cua He Mat Troi, do "Observatoire de la Cote d'Azur" o Nice phat trien.


Ve tinh tu nhien Cho toi nay cac nha thien van biet Sao Thien Vuong co 28 ve tinh tu nhien. Ten goi cua nhung ve tinh đuoc chon theo ten cua cac nhan vat trong cac tac pham cua danh hao Shakespeare va Alexander Pope. Nam ve tinh lon nhat la Miranda, Ariel, Umbriel, Titania va Oberon. Tong khoi luong cac ve tinh cua hanh tinh nay la nho nhat trong so cac hanh tinh khong lo khac; thuc vay, tong khoi luong cua nam ve tinh chinh tham chi con nho hon mot nua khoi luong cua mot minh ve tinh Triton cua Sao Hai Vuong. Ve tinh lon nhat la Titania, co ban kinh chi bang 788,9 km hay nho hon mot nua cua Mat Trang, nhung hoi lon hon ve tinh Rhea, ve tinh lon thu hai cua Sao Tho, va Titania la ve tinh lon thu tam trong He Mat Troi. Cac ve tinh co suat phan chieu thap; tu 0,20 đoi voi Umbriel cho đen 0,35 đoi voi Ariel (trong anh sang xanh). Đa so cac ve tinh co thanh phan bang-đa voi khoang 50% bang va 50% đa. Bang co the bao gom bang amonia va bang cacbon dioxide.
Trong cac ve tinh nay, Ariel co be mat tre nhat voi chi mot vai ho va cham, trong khi Umbriel la ve tinh gia nhat. Miranda co mot khe đut gay đia chat voi đo sau 20 kilomet, cac nep gap trong đia hinh, va su bien đoi hon đon tren be mat theo thoi gian. Hoat đong đia chat trong qua khu cua Miranda bi anh huong boi noi nhiet thuy trieu (tidal heating) khi quy đao cua no co đo lech tam lon hon so voi hien tai, co le la do ket qua cua quy đao cong huong hien tai 3:1 voi ve tinh Umbriel. Qua trinh tham nhap, tach gian va troi sut cua be mat đa dan đen xuat hien nhung khe nut giong nhu "đuong đua" - nhu cac mieng ho va cham co hinh vuong mien (corona). Ve tinh Ariel cung co kha nang tung co quy đao cong huong 4:1 voi ve tinh Titania.
Sao Thien Vuong co it nhat mot vat the tren quy đao gan điem Lagrange L3 cua Mat Troi va Sao Thien Vuong—mot vung quy đao khong on đinh hap dan tai vi tri đoi dien 180º tren quy đao cua no, đo la vat the 83982 Crantor. Crantor hien tai tren mot quy đao tam thoi hinh mong ngua trong vung đong quy đao voi Sao Thien Vuong. 
2010 EU65 co the se la mot vat the thu hai tuong tu tren quy đao hinh mong ngua đi theo hanh tinh nay.


Tham do Nam 1986, tau khong gian Voyager 2 bay lien hanh tinh đa luot qua Sao Thien Vuong. Cho đen nay la con tau duy nhat bay qua hanh tinh nay o khoang cach ngan, va cung chua co mot ke hoach gui mot tau nao đen tham do no. Phong len nam 1977, Voyager 2 bay gan Sao Thien Vuong nhat vao ngay 24 thang 1 nam 1986, cach nhung đam may tren cao cua hanh tinh o khoang 81.500 kilomet, truoc khi tiep tuc bay luot qua Sao Hai Vuong. Voyager 2 đa nghien cuu cau truc va thanh phan hoa hoc trong khi quyen, bao gom đac điem thoi tiet ky la so đo nghieng truc quay 97,77°Cua hanh tinh. No cung chup anh va quan trac nam ve tinh lon nhat cua Sao Thien Vuong, va kham pha ra them 10 ve tinh moi. Con tau cung khao sat 9 vanh đai đa biet va phat hien them 2 vanh moi. Voyager 2 cung mang theo thiet bi nghien cuu tu truong hanh tinh, cau truc bat thuong cua no, đo nghieng truc quay va đuoi tu xoan oc cua Sao Thien Vuong.
Cac nha khoa hoc tung đe xuat ke hoach gui tau Cassini đen Sao Thien Vuong trong hoi nghi ve mo rong chuong trinh tham hiem cua tau nam 2009 nhung cuoi cung ke hoach nay bi huy bo. Neu gui đi, con tau se mat khoang 20 nam hanh trinh tu Sao Tho đen Sao Thien Vuong. Mot tau quay quanh hanh tinh va thiet bi tham do khi quyen Sao Thien Vuong cung đuoc đe xuat trong hoi nghi ke hoach Khao sat the ky Khoa hoc Hanh tinh giai đoan 2013–2022 vao nam 2011; voi ke hoach phong tau vao nam 2020–2023 va thoi gian hanh trinh 13 nam đen Sao Thien Vuong. Thiet bi tha xuong khi quyen Sao Thien Vuong co the su dung kieu thiet ke cua thiet bi "Pioneer Venus Multiprobe" va tha roi 1 đen 5 thiet bi vao khi quyen hanh tinh nay. Co quan ESA cung đa đanh gia mot phi vu lop trung binh goi la "Uranus Pathfinder". Mot tau quy đao "New Frontiers Uranus Orbiter" đa đuoc neu ra va khuyen nghi trong chuong trinh nghien cuu, The Case for a Uranus Orbiter. Nhung phi vu nay co đe xuat gui mot tau voi khoi luong tren 1500 kg bang ten lua Atlas 521 voi hanh trinh khoang 12 nam.


Trong van hoa Trong chiem tinh hoc, Sao Thien Vuong () la hanh tinh cai tri cung Bao Binh. Vi hanh tinh nay hien len co mau xanh lo va than Uranus thuong đi kem voi suc manh cua set, va mau xanh đien (electric blue), mau gan voi mau xanh lo, thuong đi kem voi ky hieu (♒) cua chom sao nay.
Nguyen to hoa hoc urani, do nha hoa ly nguoi Đuc Martin Heinrich Klaproth phat hien nam 1789, đuoc ong đat ten nay nham ung ho cho ten goi trong thoi gian hanh tinh nay moi đuoc phat hien. Uranus, the Magician la mot chuong trong ban nhac thinh phong The Planets cua nhac si Gustav Holst, viet trong giai đoan 1914 va 1916. Chien dich Sao Thien Vuong la mot chien dich quan su trong Chien tranh the gioi lan II do Hong quan Lien Xo to chuc tan cong nham bao ve thanh pho Stalingrad va đanh dau buoc ngoat trong chien tranh ve quoc chong lai quan đoi Wehrmacht.
Dong tho, Then felt I like some watcher of the skies/When a new planet swims into his ken, trong bai tho On First Looking Into Chapman's Homer cua nha tho nguoi Anh John Keats chinh la nhac ve kham pha cua Herschel ve Sao Thien Vuong.
Ten tieng Anh Uranus cung thuong su dung nhu mot cau noi đua trong cach phat am thong tuc cua tu nay. Tuy nhien, cach noi đua nay khong phan anh tinh uu tien trong su phat am cua cac nha thien van hoc, ma la "you-ranus", voi trong am roi vao am tiet thu nhat.


Xem them Hanh tinh khi khong lo
Ve tinh tu nhien cua Sao Thien Vuong


Chu thich Tham khao Đoc them Miner, Ellis D. (1998). Uranus: The Planet, Rings and Satellites. New York: John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-97398-0.


Lien ket ngoai Tu lieu lien quan toi Uranus (planet) tai Wikimedia Commons
(tieng Anh)

Sao Thien Vuong tai Encyclopædia Britannica (tieng Anh)
Uranus - Sao Thien Vuong tren trang Co quan vu tru chau Au, cap nhat 14/5/2013
Uranus fact sheet - so lieu Sao Thien Vuong tren trang GSFC cua NASA, cap nhat 17/11/2010
Uranus Profile Luu tru ngay 23 thang 6 nam 2017 tai Wayback Machine tai NASA's Solar System Exploration site Luu tru ngay 25 thang 4 nam 2006 tai Wayback Machine cap nhat 26/4/2013
Planets—Uranus Luu tru ngay 11 thang 10 nam 2007 tai Wayback Machine A kid's guide to Uranus.
Uranus at Jet Propulsion Laboratory's planetary photojournal. (photos)
Voyager at Uranus Luu tru ngay 4 thang 1 nam 2015 tai Wayback Machine (photos)
Uranus (Astronomy Cast homepage) (blog) 11/11/2007
Uranian system montage (photo)
Keck pictures of Uranus show best view from the ground cap nhat 10/11/2004, luu tru 18/11/2004
Keck captures most detailed images of Uranus ever obtained from Earth Luu tru ngay 6 thang 7 nam 2017 tai Wayback Machine 24/10/2012
(tieng Viet)

Thien Vuong Tinh tai Tu đien bach khoa Viet Nam
Tim thay mat trang thu 21 cua sao Thien Vuong B.H., VnExpress cap nhat 28/10/2002, 08:50 GMT+7 (theo CNN)
Ly giai tu truong bi an cua sao Hai Vuong, Thien Vuong B.H., VnExpress cap nhat 11/3/2004, 10:41 GMT+7 (theo ABConline)
Sao Thien Vuong cung co vanh đai mau xanh T. An, VnExpress cap nhat 8/4/2006, 10:20 GMT+7 (theo BBC)