天王星的大气层虽然还是以氢和氦为主要的成分,但与海王星相似,而不同于较大的气体巨星木星和土星,它拥有的挥发性物质(类似于"冰" ),像是水、氨和甲烷的比例较高。不同于木星和土星,天王星上层的大气层之下被认为没有金属氢。取而代之的是,在内部应该是由氨、水和甲烷组成的"海洋",逐渐的转换成以氢和氦为主的大气层并混合在一起,而没有很清楚的界线。由于这样的差异,许多天文学家认为天王星和海王星应该自成一族,称为冰巨星,以与木星和土星有所区别。
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