天王星の大気
天王星の内部にははっきりした固体の表面はないが、天王星の気体外層の最も外側部分(遠隔探査ができる領域)が大気と呼ばれる。遠隔探査は、気圧1バールの高度の約300km下まで可能であり、その高度の気圧は100バール、気温は320Kに相当する。
天王星の大気の観測の歴史は長く、失敗と挫折の連続であった。天王星は比較的暗い天体で、角直径は4秒以下である。プリズムを通した天王星の最初のスペクトルは、1869年と1871年にアンジェロ・セッキとウィリアム・ハギンズによって最初に観測され、いくつかの暗い帯が発見されたが、同定はできなかった。また、太陽のフラウンホーファー線も検出できず、この事実は後にノーマン・ロッキャーによって、天王星は太陽光を反射しているのではなく、自身で光を発していると解釈された。しかし1889年、天王星の紫外線スペクトル写真から太陽のフラウンホーファー線が観測され、天王星は光を反射して輝いていることが決定的に証明された。可視光スペクトル中の太い黒い帯の正体は、1940年代まで謎のまま残った。
天王星のスペクトルを解析する鍵は、1930年代にルーペルト・ヴィルトとヴェスト・スライファーによって発見された。彼らは、543、619、925、865、890 nmの暗い帯がメタンに属していることを発見した。これらは非常に弱く、長い光路長を必要とするため、それまで検出されなかった。これは、天王星の大気は、他の木星型惑星の大気と比べてかなり深い部分まで透明であることを意味した。