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Fue el primer planeta que precisó telescopio para ser visto con claridad; ello no obsta para que sea ligeramente visible a simple vista. Todos los demás planetas, entre Saturno y el Sol habían sido observados desde la antigüedad. Urano es el séptimo planeta desde el Sol, dista más del doble del Sol que Saturno. Fue descubierto en 1871 por el famoso astrónomo William Herschel con un telescopio reflector de 16 cm. Su distancia al Sol es casi exactamente la que le asignó Herschel de acuerdo con la ley de Titius-Bode. Hay pruebas, sin embargo, de que lo habían visto otros astrónomos anteriormente, pero no reconocieron su naturaleza planetaria. Herschel mismo pensó que era un cometa nuevo y tardó dos meses en comprobar que era un planeta.

Un telescopio pequeño lo revela como un débil disco verdiazul. Instrumentos más potentes añaden cinco satélites, y posteriormente cerca de una veintena más. El más luminoso es Oberón, de magnitud 14. Este satélite y otro, Titania, fueron descubiertos por Herschel. El plano de las órbitas revela que el ecuador de Urano tiene 98º de inclinación respecto de su plano orbital. Su período de rotación se estima en 23 horas.

Su velocidad de rotación ocasiona que el diámetro polar sea 3000 Km menor que el ecuatorial. Dada su inclinación axial los polos apuntan sucesivamente al Sol, en intervalos de 42 años. Visto desde la Tierra, el sentido de su rotación cambia, unas veces en sentido horario, y otras de arriba a abajo.

Recibe muy poco calor del Sol por estar tan alejado, su temperatura superficial ronda los 60 K. Además parece carecer de fuente interna de calor. Esas condiciones extremas limitan el tipo de atmósfera, puesto que la mayoría de las sustancias sometidas a tan bajas temperaturas, se solidifican.

El color verde azulado del disco se debe a la absorción de luz roja por gran cantidad de metano (CH₄) existente en su atmósfera, detectado en 1933 por espectroscopia. Se ha hallado también hidrógeno (H₂), helio (He) y amoníaco (NH₃). La composición interna de Urano sigue siendo desconocida. Un modelo propone que en su interior habrá un núcleo rocoso cubierto por una capa de hielo.

Tratando de obtener unas dimensiones más exactas, los astrónomos estudiaron en 1977 una ocultación de la estrella SAO 158687. Les sorprendió que la luz de la estrella se oscureciera cinco veces antes de que la cubriese el disco de Urano, y el parpadeo se repitió igualmente al otro lado, lo que indica la existencia de un sistema de once anillos alrededor del planeta. Mucho más estrechos que los de saturno, en su mayoría de 10 Km de ancho, excepto el más exterior, E, de 100 Km. Está situado a una distancia casi igual al diámetro de Urano. Es posible que esta forma este custodiada por satélites pastores. Con el paso de la sonda Voyager II se añadieron diez satélites a los 5 más grandes, y estudios recientes revelan que tiene por lo menos 20 con nombre propio y uno recién descubierto.