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Aufnahme Voyager 2 (NASA)
Uranus wurde von Wilhelm Herschel erst mehr als 170 Jahre nach der Erfindung des Fernrohres entdeckt. Er ist etwa doppelt so weit von der Sonne entfernt wie Saturn (19,18 AE) und benötigt für einen Umlauf rund 84 Jahre; dabei rückt er bis auf 2,73 Milliarden km oder 18,28 AE an die Sonne heran und kann sich bis auf 3 Milliarden km oder 20,08 AE von ihr entfernen.
Uranus und Erde im Grössenvergleich (Quelle: NASA)
Uranus ist aufgrund seiner grossen Sonnenentfernung bereits so lichtschwach, dass man ihn ohne optische Hilfsmittel kaum noch finden kann - deshalb blieb er auch lange Zeit hindurch unentdeckt. Zwar bringt Uranus es in Sonnennähe (zuletzt während der Opposition im Spätwinter 1960) auf eine Helligkeit von etwa 5,3 Grössenklassen und kann dann fast mit dem etwas dunkleren Partner im Doppelsternsystem E1/E2-Lyrä konkurrieren, doch bewegt er sich so langsam, dass seine Planetennatur kaum auffällt. Zum Auffinden genügt aber auf jeden Fall ein Fernglas, das man zur Steigerung der Bildruhe am besten auf ein Stativ schraubt. In einem lichtstarken Instrument erscheint Uranus dann leicht grünlich, und schon mit einem kleinen Fernrohr sollte man ein Planetenscheibchen erkennen können - immerhin beträgt der scheinbare Winkeldurchmesser rund 3,5". Da ist es eigentlich verwunderlich, dass Uranus erst so spät entdeckt wurde: 1665 zum Beispiel zog Jupiter gleich dreimal in geringem Abstand an Uranus vorbei, und dabei wäre es in den frühen Morgenstunden des 2. Mai fast zu einer Bedeckung gekommen; zu diesem Zeitpunkt waren Jupiter und Uranus zum Beispiel in Italien allerdings erst gerade aufgegangen, und bis der Himmel mit Beginn der nautischen Dämmerung (Sonne 120 unter dem Horizont) für Uranus allmählich zu hell wurde, konnten beide eine Höhe von etwa 160 erreichen - nicht gerade sehr viel, um einen "neün Planeten" zu entdecken. Vielleicht war der Himmel an jenem Morgen auch gerade bedeckt.
Während einer (mittleren) Opposition schrumpft der gegenseitige Abstand zwischen Saturn und Erde auf etwa 1,28 Milliarden km, steigt der Winkeldurchmesser des Planetenscheibchens im Fernrohr auf immerhin knapp 20". Die Helligkeit des Planeten hängt aber weniger von der wechselnden Oppositionsdistanz ab als vielmehr von der Achsneigung des Saturn relativ zur Erde: Blicken wir nämlich nahezu seitlich auf die Äquatorebene des Planeten, bleibt seine Helligkeit bei etwa 0,5 Grössenklassen "stehen"; sieben Jahre später dagegen, wenn Saturn um 900 weitergezogen ist, erscheint er um fast eine Grössenklasse heller, und selbst dann, wenn er einen halben Umlauf später durch den sonnenfernsten Bahnpunkt zieht, erreicht er noch die -0. Grössenklasse.
Quelle: ESA/Hubble/NASA, L. Lamy / Observatoire de Paris
Vor dem Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 2 im Januar 1986 hatten die Astronomen nicht viele Informationen über Uranus zusammentragen können. Sie kannten fünf Monde, aus deren Bahnverhältnissen die Uranusmasse zu etwa 14,6 Erdmassen und die Achsneigung des Planeten zu 98° bestimmt werden konnten - Uranus dreht sich also gewissermassen in seiner Bahnebene. Dadurch wird jeder der beiden Pole abwechselnd für rund 42 Jahre daürhaft vom Sonnenlicht beschienen oder versinkt für eine entsprechend lange Zeit in völliger Dunkelheit. Aber schon bei dem Versuch, seine Rotationsperiode und seinen Durchmesser zu bestimmen, kamen die Wissenschaftler nicht weit. Eine günstige Gelegenheit dazu sollte sich am 13. März 1977 bieten, als Uranus vor einem vergleichsweise hellen Stern herzog: Aus der Daür der Sternfinsternis würde man die Grösse des Planeten ableiten können. Überraschenderweise registrierten die Forscher aber noch zweimal zusätzlich eine kurze Abschwächung des Sternlichtes und leiteten daraus die Existenz eines Ringsystems auch bei Uranus ab.
Dank der Voyager-Daten kennen wir heule den Durchmesser des Planeten (51118 km) und seine Rotationsdaür (17 Stunden 14,4 Minuten) recht gut; als "Oberflächenmarkierung" dienten dabei elektromagnetische Signale und deren periodische Wiederkehr, die sich aus der Rotation des im Planeten verwurzelten Magnetfeldes ergab. Auffällige Wolkenstrukturen, die eine Bestimmung der Windgeschwindigkeiten ermöglicht hätten, fehlten.
Als umso vielgestaltiger erwiesen sich die fünf zuvor bekannten Uranusmonde, darunter vor allem Miranda: Dieser innerste und kleinste der von der Erde aus entdeckten Uranustrabanten scheint in der Vergangenheit mehrfach zertrümmert worden zu sein, muss sich dann aber aus den Ruinen jeweils neu gebildet haben.
Die Voyager-Aufnahmen förderten ausserdem bislang weitere zwölf Monde zutage und insgesamt neun Ringe, die aber wesentlich dunkler als die Saturnringe sind und daher keinen Anteil an der Helligkeit des Planeten haben; vermutlich fehlt den Ringteilchen eine lichtreflektierende Eiskruste.
Selbst in einem grösseren Amateurfernrohr kann man jedoch weder die Ringe noch die Uranusmonde sehen - allenfalls Aufnahmen von Oberon und Titania, den beiden grössten und damit hellsten Uranustrabanten, mit elektronischen Kameras (CCD-Kameras) erscheinen möglich, zumal sie auch am weitesten von dem störenden Planeten entfernt sind. Je höher Uranus bei solchen Beobachtungen über dem Horizont steht, desto besser!
Die folgende Tabelle enthält die wichtigsten Daten aller 27 bisher bekannten natürlichen Satelliten des Uranus. Aktuelle Neuentdeckungen tragen einen vorläufigen Zahlencode, bis sie von der Internationalen Astronomischen Union auch einen Namen bestätigt bekommen.