Người khổng lồ băng

Với Sao Thiên Vương, NASA ghi rằng từ 80% khối lượng trở lên là một chất lỏng nóng, đặc gồm các vật chất "băng" — nước, methane, amoniac — nằm trên một lõi đá nhỏ; gần lõi, nhiệt độ lên tới khoảng 5.000 °C (9.000 °F). Chữ "băng" ở đây chỉ nhóm chất tạo băng, không phải băng lạnh thông thường; còn khí quyển của Sao Thiên Vương thì chủ yếu là hydro và heli. Một bài tổng quan năm 2020 (Helled và cộng sự) lưu ý rằng mô hình giàu nước không phải lời giải duy nhất: mọi thông số quan sát được cũng có thể tái tạo nếu phần trong cùng gồm khoảng 82% đá theo khối lượng, còn lại là hydro và heli. Nhóm tác giả coi trường hợp cực đoan ấy là khó xảy ra, vì nước hẳn cũng có mặt, nhưng nó cho thấy dữ liệu chưa buộc hai hành tinh phải là những thế giới "băng".

Hai hành tinh này có khối lượng khoảng 14,5 và 17 lần Trái Đất — nặng hơn nhiều so với các hành tinh đất đá — kích thước khoảng bốn lần Trái Đất, nằm cách Mặt Trời khoảng 20 và 30 AU, và có khí quyển lạnh hơn nhiều; so với Sao Mộc và Sao Thổ thì chúng nhỏ hơn đáng kể. Dù khối lượng và bán kính gần nhau, chúng khác nhau rõ về thành phần khí quyển, độ nghiêng trục quay và bức xạ nhiệt: nhiệt lượng đo được từ Sao Hải Vương cho thấy nó vẫn đang nguội đi, còn Sao Thiên Vương gần như cân bằng với năng lượng nhận từ Mặt Trời.