Astronoms Viljams Heršels atklāja Urānu 1781. gadā. Tā bija pirmā planēta, kas tika atklāta caur teleskopu, un pirmā, kas kopš seniem laikiem nebija pastāvīgi novērota. Gados pēc tā atklāšanas astronomi ļoti uzmanīgi sekoja jaunajai planētai. Viņi atklāja traucējumus tās orbītā, no kuriem dažus var izskaidrot ar gravitācijas efektiem zināmas planētas, piemēram, Jupiters un Saturns, bet citas noveda pie līdz šim nezināmas planētas atklāšanas Neptūns.
Saules sistēmas dinamika
Laikā, kad tika atklāts Urāns, Saules sistēmas dinamiku regulējošie fizikālie likumi bija ļoti labi saprotami. Vienīgais iesaistītais spēks ir gravitācija, ko var apvienot ar Ņūtona kustības likumiem, lai sniegtu visaptverošu planētu orbītu matemātisku aprakstu. Iegūtie vienādojumi ir ārkārtīgi stingri, ļaujot ar lielu precizitāti paredzēt planētas kustību pa debesīm. Tas jau bija izdarīts iepriekš zināmajām planētām, un tas tika darīts Urāna labā divu gadu laikā pēc tā atklāšanas.
Orbītas neatbilstības
Sākotnēji Urāna kustība, šķiet, ļoti labi sekoja prognozēm. Tomēr pamazām novērotā planētas atrašanās vieta sāka atšķirties no gaidītā stāvokļa. Līdz 1830. gadam neatbilstība vairāk nekā četras reizes pārsniedza planētas diametru, un to vairs nevarēja ignorēt. Viens paskaidrojums, ko iecienījuši daži astronomi, bija tāds, ka Ņūtona gravitācijas formulējums bija kļūdains, kā rezultātā prognozes bija aptuveni, bet ne precīzi pareizas. Vienīgā iespēja bija tāda, ka nezināms objekts riņķo kaut kur Saules sistēmas ārējos posmos.
Paredzēt jaunu planētu
Sākotnējos Urāna orbītas aprēķinos tika ņemti vērā visu zināmo Saules sistēmas objektu gravitācijas efekti. Galvenais efekts bija saule, taču milzīgās planētas Jupiters un Saturns radīja satraucošus efektus. Novērotā neatbilstība liecināja, ka aiz Urāna orbītas ir vēl viena liela planēta, kas gaida atklāšanu. Teorētiski šīs neatklātās planētas orbītu varēja aprēķināt ar saprātīgu precizitāti, pamatojoties uz novērotajiem traucējumiem Urāna stāvoklī. Šos aprēķinus 1843. gadā veica angļu astronoms Džons Kušets Adamss, taču diemžēl to nozīme Anglijā tajā laikā netika atzīta.
Neptūna atklājums
Drīz pēc tam aprēķinus, kas bija ļoti līdzīgi Adamsam, veica franču zinātnieks Urbains Le Verjē. Izmantojot Le Verrier skaitļus, Berlīnes observatorijas astronomi 1846. gadā atklāja paredzamo planētu, un pēc tam tai tika piešķirts Neptūna nosaukums. Pēc Neptūna atklāšanas un jau 20. gadsimtā radās domstarpības par to, vai tā pastāvēšana pilnībā izskaidro atlikušās perturbācijas Urāna orbītā. Bet lielākā daļa mūsdienu astronomu uzskata, ka tas tā patiešām ir.
