La massa d'Urà és aproximadament 14.5 vegades la de la Terra, cosa que en fa el menys massiu dels planetes gegants, mentre que la seva densitat d'1,27 g/cm³ en fa el segon planeta menys dens, després de Saturn. Encara que té un diàmetre lleugerament més gran que el de Neptú (unes quatre vegades el de la Terra), té menys massa. Aquests valors indiquen que està compost principalment de diversos tipus de gels, com aigua, amoníac i metà. La massa total de gel a l'interior d'Urà no es coneix amb precisió, ja que surten valors diferents segons el model; no obstant, ha de ser entre 9.3 i 13.5 masses terrestre. L'Hidrogen i l'heli constitueixen només una petita part del total, entre 0,5 and 1,5 masses terrestres. La resta de la massa (0,5 a 3,7 masses terrestres) correspon a material rocós.

Urà (com Neptú) és en molts aspectes un gegant gasós interromput en el seu creixement sense haver acumulat les grans masses de gasos dels planetes gegants interiors Júpiter i Saturn.

El model estàndard de l'estructura d'Urà és de tres capes: un nucli rocós al centre, un mantell gelat al mig, i un embolcall gasós exterior d'hidrogen/heli envelope. El nucli és relativament petit, amb una massa de només 0,55 masses terrestres i un radi de menys del 20 per cent del total d'Urà; el mantell forma la major part del planeta, amb unes 13,4 masses terrestres, mentre que l'atmosfera superior és relativament tènue, pesa al voltant de 0,5 masses terrestres i forma el 20 per cent final del radi d'Urà. La densitat del nucli d'Urà és al voltant de 9 g/cm³, amb una pressió al centre de 8 milions de bars (800 GPa) i una temperatura d'uns 5000 K.^[48][49] El mantell gelat, de fet, no és compost de gel en el sentit convencional sinó que és un fluid calent i dens que consisteix d'aigua, amoníac i d'altres volàtils. Aquest fluid, que té una conductivitat elèctrica elevada, s'anomena de vegades oceà d'aigua-amoníac. Les composicions d'Urà i Neptú són molt diferents de les de Júpiter i Saturn, amb gel predominant per damunt dels gasos. Això justifica que es classifiquin per separat com a gegants de gel.

Mentre que el model descrit abans és més o menys estàndard, no és l'únic; d'altres models també concorden amb les observacions. Per exemple, si hi haguessin quantitats substancials d'hidrogen i material rocós barrejades al mantell gelat, la massa total de gels a l'interior seria menor, i, per tant, la massa total de roques i hidrogen seria major. Les dades disponibles en l'actualitat no permeten que la ciència determini quin model és el correcte. L'estructura interior fluida d'Urà significa que no té superfície sòlida. L'atmosfera gasosa fa una transició gradual cap a les capes líquides internes. No obstant, per conveniència, es descriu un esferoide oblat de revolució, on la pressió és de 1 bar (100 kPa), i es designa com a 'superfície'. Té radis equatorials i polars de 25 559 ± 4 i 24 973 ± 20 km, respectivament.^[3] Aquesta superfície es considerarà com a punt zero d'altitud en aquest article.

Atmosfera
Encara que no hi ha una superfície sòlida ben definida a l'interior d'Urà, la part més exterior de l'embolcall gasós d'Urà que és accessible per sensors remots s'anomena atmosfera. La capacitat dels sensors remots arriba aproximadament fins uns 300 km per sota del nivell d'1 bar (100 kPa), amb una pressió corresponent d'uns 100 bar (10 MPa) i una temperatura de 320 K. La corona tènue de l'atmosfera s'estén notablement per damunt de dos radis planetaris des de la superfície nominal (punt amb pressió d'1 bar). L'atmosfera d'Urà es pot dividir en tres capes: la troposfera, entre altituds de −300 i 50 km i pressions des de 100 a 0.1 bar (10 MPa a 10 kPa); l'estratosfera, en altituds entre 50 i 4000 km i pressions entre 0.1 i 10^-10 bar (10 kPa a 10 µPa), i la termosfera/corona, que s'estén des de 4.000 km fins a uns 50,000 km de la superfície. No hi ha mesosfera.
La composició de l'atmosfera d'Urà és diferent que la d'Urà tot sencer, ja que consisteix principalment d'hidrogen molecular i heli. La fracció molar d'heli, per exemple, el nombre d'àtoms d'heli per molècula de gas, és de 0.15 ± 0.03 a la troposfera superior, que correspon a una fracció de massa de 0.26 ± 0.05. Aquest valor és molt proper a la fracció de massa d'heli protosolar de 0.275 ± 0.01, indicant que l'heli no s'ha dipositat al centre del planeta contràriament a la resta dels gegants gasosos. El tercer component més abundant a l'atmosfera d'Urà és el metà (CH₄). El metà posseeix bandes d'absorció prominents a la banda de llum visible i gairebé infraroja, que donen el color aiguamarina o cian a Urà.Les molècules de metà representen el 2,3% de l'atmosfera per fracció molar sota la coberta de núvols de metà al nivell de pressió d'1,3 bar (130 kPa); això representa de 20 a 30 vegades l'abundància de carboni trobada al Sol. La taxa de barreja és molt menor a l'atmosfera superior degut a la seva temperatura extremadament baixa, que disminueix el nivell de saturació i provoca que el metà excedent es congeli i surti. L'abundància de compostos menys volàtils com amoníac, aigua o àcid sulfhídric a l'atmosfera interior és poc coneguda. Tanmateix probablement també és més elevada que al Sol. A més del metà, es troben quantitats residuals de diversos hidrocarburs a l'estratosfera d'Urà, que es creu que han estat produïts a partir del metà per mitjà de fotòlisi induïda per la radiació ultraviolada (UV) del Sol. Inclouen età (C₂H₆), acetilè (C₂H₂), metilacetilè (CH₃C₂H), diacetilè (C₂HC₂H).^[58][61][62] L'espectroscòpia també ha descobert traces de vapor d'aigua, monòxid de carboni i diòxid de carboni a l'atmosfera superior, que només es poden haver originat des d'una font externa com la pols dels cometes.

Orbita i rotació                                                                                                                                                                 

Urà dóna una volta al Sol cada 84 anys terrestres. La seva distància mitjana amb el Sol és aproximadament 3 bilions de quilòmetres (unes 20 UA). La intensitat de la llum del Sol a Urà és més o menys 1/400 que a la Terra.Els seus elements orbitals van ser calculats per primer cop el 1783 per Pierre-Simon Laplace.^[23] Amb el temps, van començar a aparèixer discrepàncies entre les òrbites observades i les que s'havien predit, i el 1841, John Couch Adams va ser el primer en proposar que les diferències podien ser degudes a l'atracció gravitàtoria d'un planeta desconegut. El 1845, Johann Gottfried Galle va trobar un nou planeta, anomenat després Neptú, gairebé a la mateixa posició que havia predit Le Verrier.

                                                                                                 

L'eix de rotació d'Urà està de costat respecte el pla del Sistema Solar, amb una inclinació de l'eix de 97,77 graus. Això produeix canvis d'estació completament diferents que als altres planetes majors. Es pot visualitzar la rotació d'altres planetes com a baldufes inclinades respecte el pla del Sistema Solar, mentre que Urà rota més aviat com una pilota rodant inclinada. Quan s'acosten els solsticis d'Urà, un pol mira contínuament en direcció al Sol mentre que l'altre està en el sentit contrari. Només una banda estreta al voltant de l'equador experimenta un cicle ràpid de dia i nit, però amb el Sol molt baix damunt de l'horitzó com a les regions polars de la Terra. A l'altra banda de l'òrbita d'Urà l'orientació dels pols en direcció al Sol és la inversa. Cada pol rep al voltant de 42 anys de llum solar contínua, seguida per 42 anys de foscor. Quan s'acosten els equinoccis, el Sol s'alinea amb l'equador d'Urà creant un període de cicles dia-nit semblant als que s'observen a la majoria dels altres planetes. L'equinocci més recent d'Urà va ser el 7 de desembre del 2007.

Una conseqüència d'aquesta orientació de l'eix és que, en mitja durant l'any, les regions polars d'Urà reben més energia del Sol que les regions equatorials. No obstant, Urà és més calent a l'equador que als seus pols. El mecanisme que provoca això encara és desconegut. La raó de la inclinació inusual de l'eix d'Urà tampoc no es coneix amb certesa, però l'explicació més habitual és que durant la formació del Sistema solar, un protoplaneta de la mida de la Terra va col·lisionar amb Urà, provocant-li el canvi d'orientació. El pol sud d'Urà apuntava gairebé directament al Sol a l'època de la passada del Voyager 2'el 1986. El fet d'anomenar aquest pol com a "sud" és degut a la definició que recomana actualment la Unió Astronòmica Internacional, és a dir que el pol nord d'un planeta o satèl·lit serà el que apunta per damunt del pla invariable del sistema solar, amb indiferència de la direcció en què volti el planeta. No obstant, de vegades es fa servir una altra convenció, on els pols nord i sud d'un cos es defineix segons la regla de la mà dreta]] en relació a la direcció de rotació. Segons aquest altre sistema de coordenades, era el pol nord d'Urà el que estava il·luminat el 1986.

• neptu

Tornar