1787年1月11日，威(wei)廉(lian)·赫(he)歇爾(er)(er)首次觀測(ce)到(dao)天(tian)衛四(si)，同一天(tian)他(ta)還發(fa)現了(le)天(tian)王(wang)星(xing)(xing)最大(da)的(de)衛星(xing)(xing)——天(tian)衛三(san)。不(bu)久之后他(ta)宣稱(cheng)又發(fa)現了(le)四(si)顆衛星(xing)(xing)，但是后來該發(fa)現被證(zheng)明是偽(wei)造(zao)的(de)。雖(sui)然現在使用業余望遠鏡即能(neng)在地球上(shang)觀測(ce)到(dao)天(tian)衛四(si)和天(tian)衛三(san)，但是在威(wei)廉(lian)·赫(he)歇爾(er)(er)宣稱(cheng)發(fa)現這(zhe)兩(liang)顆衛星(xing)(xing)之后的(de)五十(shi)年間，地球上(shang)的(de)任何天(tian)文(wen)觀測(ce)儀器都沒能(neng)再觀測(ce)到(dao)它們。
天(tian)王(wang)(wang)星的(de)所有衛(wei)(wei)星都(dou)(dou)以威廉(lian)(lian)·莎士比亞和(he)亞歷山大·蒲柏(bo)作品中的(de)人物命名(ming)。奧伯龍即為《仲夏夜之(zhi)夢(meng)》中的(de)仙(xian)王(wang)(wang)。當時(shi)已知的(de)天(tian)王(wang)(wang)星的(de)四顆衛(wei)(wei)星的(de)名(ming)字都(dou)(dou)是在威廉(lian)(lian)·拉(la)塞(sai)爾——他(ta)在1851年(nian)發現了另(ling)外兩(liang)顆天(tian)王(wang)(wang)星的(de)衛(wei)(wei)星天(tian)衛(wei)(wei)一和(he)天(tian)衛(wei)(wei)二(er)——的(de)請求之(zhi)下，由赫歇爾的(de)兒子約翰·赫歇爾于1852年(nian)所取。
天衛(wei)四的形容(rong)詞格(ge)為Oberonian（發(fa)音為/??b??ro?ni?n/）。
最初，奧伯(bo)龍(long)被稱(cheng)為(wei)“天(tian)(tian)(tian)王星(xing)的第(di)二(er)顆衛星(xing)”，1848年威廉·拉(la)塞爾將之命名為(wei)“天(tian)(tian)(tian)衛二(er)”，不(bu)過他(ta)有時仍然使用(yong)威廉·赫(he)歇(xie)爾所取的名稱(cheng)（后者分別(bie)稱(cheng)泰(tai)坦妮亞和奧伯(bo)龍(long)為(wei)“天(tian)(tian)(tian)衛三”、“天(tian)(tian)(tian)衛四”）。1851年，拉(la)塞爾按照各衛星(xing)距離(li)天(tian)(tian)(tian)王星(xing)遠近，采用(yong)羅馬(ma)數字為(wei)當時已知的所有天(tian)(tian)(tian)王星(xing)衛星(xing)命名，從那以(yi)后奧伯(bo)龍(long)即被稱(cheng)為(wei)天(tian)(tian)(tian)衛四。
天(tian)(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)距離天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)約58萬4000公(gong)(gong)里，是天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)五顆大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)距離最遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一顆。天(tian)(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四(si)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)離心率和軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)傾(qing)角較小。公(gong)(gong)轉(zhuan)周(zhou)期和自轉(zhuan)周(zhou)期一致，均為(wei)13.5個地(di)(di)球日(ri)(ri)(ri)。也(ye)就(jiu)是說，天(tian)(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四(si)是一顆同步自轉(zhuan)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，處(chu)于(yu)潮汐鎖定狀態——它永遠(yuan)以(yi)(yi)同一面(mian)(mian)(mian)朝向母星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。天(tian)(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四(si)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)很(hen)大一部分處(chu)于(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)圈之外，這(zhe)使其表(biao)面(mian)(mian)(mian)直(zhi)接(jie)遭(zao)(zao)受著(zhu)太陽風的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轟(hong)擊。而當其運(yun)行至天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)圈內(nei)時(shi)，其逆軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)方向一面(mian)(mian)(mian)則遭(zao)(zao)受到磁(ci)圈等離子(zi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轟(hong)擊，這(zhe)種轟(hong)擊可能(neng)導(dao)致了(le)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體逆軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)方向一面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)暗化，在天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)也(ye)都能(neng)觀測(ce)到類似現象(xiang)(xiang)。由于(yu)在公(gong)(gong)轉(zhuan)時(shi)，天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)基本上(shang)都是以(yi)(yi)同一面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)向太陽，而其衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)都位于(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)道(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)(mian)上(shang)，所以(yi)(yi)這(zhe)些衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)（包括天(tian)(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四(si)）都經歷著(zhu)極端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)季(ji)節周(zhou)期：其南半球和北(bei)半球都需(xu)經歷為(wei)時(shi)42年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)完(wan)全黑(hei)暗時(shi)期以(yi)(yi)及42年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續(xu)日(ri)(ri)(ri)照期。每隔(ge)42年(nian)，當天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運(yun)行至晝夜(ye)平(ping)分點(dian)且(qie)其赤(chi)道(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)(mian)切向地(di)(di)球方向時(shi)，就(jiu)有(you)可能(neng)出(chu)現天(tian)(tian)(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掩星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)現象(xiang)(xiang)。2007年(nian)5月4日(ri)(ri)(ri)即出(chu)現了(le)天(tian)(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四(si)掩藏天(tian)(tian)(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang)(xiang)，共持續(xu)了(le)約6分鐘。
在(zai)(zai)天(tian)王星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)，天(tian)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積和(he)(he)質(zhi)量(liang)(liang)都僅次于天(tian)衛(wei)三，其質(zhi)量(liang)(liang)在(zai)(zai)太陽(yang)系衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)也位列第九。天(tian)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度(du)為1.63克/立方厘米，高于土星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型密度(du)，表(biao)明(ming)其可(ke)(ke)能是有近乎等(deng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)水(shui)和(he)(he)非冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)構成(cheng)，后者(zhe)包(bao)括(kuo)巖(yan)石和(he)(he)密度(du)較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)。光譜測定(ding)表(biao)明(ming)在(zai)(zai)該星(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)表(biao)面(mian)存(cun)在(zai)(zai)著晶體(ti)(ti)(ti)狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)水(shui)，進一(yi)步(bu)證明(ming)了(le)冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)。另外，天(tian)衛(wei)四同軌(gui)道方向(xiang)(xiang)一(yi)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)水(shui)吸收譜帶強于逆軌(gui)道方向(xiang)(xiang)一(yi)面(mian)，這與其他(ta)天(tian)王星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測結果正(zheng)好相反。至(zhi)今(jin)還不(bu)確(que)定(ding)這種(zhong)不(bu)對稱分(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)，但(dan)是可(ke)(ke)能與星(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“撞(zhuang)(zhuang)擊生土”(impact gardening)過(guo)程（即通過(guo)撞(zhuang)(zhuang)擊產生土壤）有關——該過(guo)程在(zai)(zai)同軌(gui)道方向(xiang)(xiang)一(yi)面(mian)較為劇烈：即在(zai)(zai)撞(zhuang)(zhuang)擊過(guo)程中(zhong)(zhong)，星(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)四散濺出(chu)，只留下暗色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)。這種(zhong)暗色(se)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)可(ke)(ke)能包(bao)括(kuo)巖(yan)石、二氧化碳、多種(zhong)鹽(yan)類和(he)(he)有機(ji)化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)，而除此之外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他(ta)化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)還未被發現。
天衛(wei)四(si)內(nei)部可(ke)能分(fen)化出了(le)(le)一顆巖(yan)石內(nei)核(he)和一層冰質(zhi)(zhi)地幔(man)，如果該(gai)猜(cai)想屬實，那(nei)么(me)(me)其內(nei)核(he)的(de)半(ban)徑(jing)將達(da)(da)到(dao)(dao)480公(gong)里，大約是星體(ti)半(ban)徑(jing)的(de)63%，其質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)約占星體(ti)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)54%——具體(ti)數值將取決于(yu)星體(ti)的(de)物質(zhi)(zhi)構成。天衛(wei)四(si)的(de)內(nei)部壓(ya)力達(da)(da)到(dao)(dao)了(le)(le)5億帕（5千巴）。現在(zai)還不知道天衛(wei)四(si)的(de)冰質(zhi)(zhi)地幔(man)的(de)狀況。如果該(gai)冰層中含有足量(liang)(liang)的(de)氨或其他抗凍劑，那(nei)么(me)(me)天衛(wei)四(si)就可(ke)能擁有一層液態海洋，位于(yu)內(nei)核(he)和地幔(man)之間。如果該(gai)海洋確實存(cun)在(zai)，其厚度將會達(da)(da)到(dao)(dao)40公(gong)里，溫度達(da)(da)180K。不過天衛(wei)四(si)的(de)內(nei)部結構很大程(cheng)度上取決于(yu)其過去的(de)熱量(liang)(liang)活(huo)動過程(cheng)，而這個(ge)過程(cheng)的(de)細節已經很難為人所知。
天(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四是(shi)除天(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)二之(zhi)(zhi)外，天(tian)(tian)王星(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)中表面(mian)最暗的(de)(de)大(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)。它的(de)(de)表面(mian)顯示了(le)強烈(lie)的(de)(de)反(fan)(fan)增(zeng)益效果：當相(xiang)位(wei)角(jiao)為0時，其(qi)(qi)幾(ji)何反(fan)(fan)照(zhao)率(lv)為0.31，當相(xiang)位(wei)角(jiao)為1°時，幾(ji)何反(fan)(fan)照(zhao)率(lv)驟減(jian)為0.20；其(qi)(qi)球面(mian)反(fan)(fan)照(zhao)率(lv)約為0.14。天(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四表面(mian)呈現(xian)出微微的(de)(de)紅色(se)，但在(zai)某些剛形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑地(di)(di)形(xing)區(qu)，則呈現(xian)出淡藍色(se)。天(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)同軌道方(fang)向一(yi)(yi)面(mian)和逆軌道方(fang)向一(yi)(yi)面(mian)表面(mian)特征并(bing)不(bu)一(yi)(yi)致，后者(zhe)較(jiao)之(zhi)(zhi)前者(zhe)顯得更紅，可能(neng)是(shi)由于(yu)(yu)前者(zhe)含(han)有較(jiao)少的(de)(de)暗色(se)物質。這種(zhong)表面(mian)紅化可能(neng)是(shi)幾(ji)十(shi)億年來由帶電粒子和微隕星(xing)對星(xing)體表面(mian)轟擊所引起的(de)(de)太空風化造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)。天(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四由近乎等量的(de)(de)冰體水(shui)和巖(yan)石構成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，其(qi)(qi)內(nei)(nei)(nei)部可能(neng)分(fen)化出了(le)一(yi)(yi)個巖(yan)石內(nei)(nei)(nei)核和一(yi)(yi)個冰質地(di)(di)幔。此(ci)外，在(zai)內(nei)(nei)(nei)核和地(di)(di)幔之(zhi)(zhi)間可能(neng)還存(cun)在(zai)著(zhu)(zhu)一(yi)(yi)層(ceng)液態水(shui)。天(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)表面(mian)呈暗紅色(se)，其(qi)(qi)主要地(di)(di)形(xing)是(shi)遭受(shou)小(xiao)行星(xing)和彗(hui)星(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊后形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)，分(fen)布有大(da)量直徑達(da)到210公里的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑。天(tian)(tian)衛(wei)(wei)(wei)四上(shang)存(cun)在(zai)著(zhu)(zhu)峽谷（地(di)(di)塹）地(di)(di)形(xing)，該(gai)地(di)(di)形(xing)是(shi)在(zai)星(xing)體演化初期由于(yu)(yu)內(nei)(nei)(nei)部膨脹(zhang)而形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)。
科學家在天(tian)衛(wei)(wei)四(si)表(biao)(biao)面共發現了兩(liang)類地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)構(gou)造(zao)：撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)和峽(xia)(xia)(xia)(xia)谷(gu)。在天(tian)王星(xing)所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)中，天(tian)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面遭受(shou)過最猛烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)隕石轟(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)，其(qi)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)密度接近(jin)飽和——任何(he)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成都可(ke)能(neng)破壞舊(jiu)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)。撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑小則幾公(gong)里(li)，大(da)(da)(da)則數(shu)百公(gong)里(li)，其(qi)中最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)——哈姆(mu)(mu)雷特撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑達到206公(gong)里(li)。較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)周圍都分(fen)布有(you)明亮的(de)(de)(de)(de)(de)、成輻射狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)噴出物，其(qi)構(gou)成物質(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)形(xing)(xing)(xing)成時間(jian)相對較(jiao)(jiao)晚的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體。最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)幾個(ge)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)——哈姆(mu)(mu)雷特撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)、奧賽羅撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)和麥克白撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)——的(de)(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)底分(fen)布著大(da)(da)(da)量暗(an)色(se)物質(zhi)(zhi)(zhi)，這(zhe)些物質(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)在撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)形(xing)(xing)(xing)成之后覆蓋上(shang)去的(de)(de)(de)(de)(de)。旅(lv)行者2號拍攝的(de)(de)(de)(de)(de)照片顯示在天(tian)衛(wei)(wei)四(si)東南(nan)部存(cun)在著一(yi)(yi)座高達11公(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)山峰(feng)，其(qi)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)直徑達375公(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)型(xing)(xing)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)中央山峰(feng)。天(tian)衛(wei)(wei)四(si)表(biao)(biao)面還縱橫(heng)交(jiao)錯(cuo)著一(yi)(yi)系列(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)峽(xia)(xia)(xia)(xia)谷(gu)地(di)形(xing)(xing)(xing)，不過較(jiao)(jiao)之天(tian)衛(wei)(wei)三(san)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)峽(xia)(xia)(xia)(xia)谷(gu)地(di)形(xing)(xing)(xing)，其(qi)分(fen)布范圍較(jiao)(jiao)窄。這(zhe)些峽(xia)(xia)(xia)(xia)谷(gu)可(ke)能(neng)屬于正斷層地(di)形(xing)(xing)(xing)或地(di)塹，后一(yi)(yi)種地(di)形(xing)(xing)(xing)常橫(heng)切于大(da)(da)(da)型(xing)(xing)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)明亮沉積帶之上(shang)，這(zhe)表(biao)(biao)明其(qi)形(xing)(xing)(xing)成時間(jian)較(jiao)(jiao)晚。天(tian)衛(wei)(wei)四(si)上(shang)最引人注目的(de)(de)(de)(de)(de)峽(xia)(xia)(xia)(xia)谷(gu)是(shi)莫姆(mu)(mu)爾峽(xia)(xia)(xia)(xia)谷(gu)。
天(tian)衛(wei)(wei)四(si)(si)的地(di)(di)質(zhi)構造(zao)是(shi)在(zai)(zai)(zai)外部的撞擊坑形(xing)成過(guo)(guo)程(cheng)和內源(yuan)性(xing)(xing)的地(di)(di)表(biao)更新過(guo)(guo)程(cheng)的此消彼長中(zhong)形(xing)成的，前者(zhe)的作(zuo)用(yong)(yong)貫穿于天(tian)衛(wei)(wei)四(si)(si)的整個(ge)歷(li)史(shi)，是(shi)該衛(wei)(wei)星(xing)現今地(di)(di)貌的主要作(zuo)用(yong)(yong)力；而后者(zhe)的作(zuo)用(yong)(yong)時(shi)間(jian)則是(shi)在(zai)(zai)(zai)該星(xing)體(ti)形(xing)成之后的一段時(shi)期。內源(yuan)性(xing)(xing)作(zuo)用(yong)(yong)主要表(biao)現為地(di)(di)質(zhi)構造(zao)活動，最終形(xing)成了峽(xia)谷(gu)地(di)(di)形(xing)——即冰質(zhi)地(di)(di)殼中(zhong)的大(da)裂縫，峽(xia)谷(gu)地(di)(di)形(xing)抹(mo)去了部分的古老(lao)地(di)(di)形(xing)，這種裂縫是(shi)在(zai)(zai)(zai)天(tian)衛(wei)(wei)四(si)(si)的星(xing)體(ti)膨脹(zhang)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)形(xing)成的，該星(xing)體(ti)膨脹(zhang)率達到了0.5%。
另外，在(zai)同軌道方向一(yi)面和撞(zhuang)擊(ji)坑中經常(chang)出(chu)現一(yi)種暗(an)斑，這(zhe)種地質構造的(de)性質還不為人知(zhi)。一(yi)些(xie)科學家認為它們是冰火山的(de)噴發(fa)點（類似于月海），另一(yi)些(xie)科學家則認為它們是在(zai)隕石撞(zhuang)擊(ji)之后露出(chu)來(lai)的(de)暗(an)色物質——其原本埋藏(zang)于純冰體之下。在(zai)后一(yi)種假設中，天衛四內部(bu)結(jie)構應該至少發(fa)生了部(bu)分(fen)(fen)的(de)分(fen)(fen)化，使得冰質巖石圈能夠位于其未分(fen)(fen)化的(de)內部(bu)結(jie)構之上。
深谷
天衛四上(shang)的深谷，以莎士比亞作品中(zhong)出現的地名(ming)(ming)命名(ming)(ming)。
科學家們認為天(tian)衛(wei)(wei)四是(shi)在次星(xing)(xing)(xing)云的(de)吸(xi)積盤中形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)，該吸(xi)積盤由氣體和(he)塵埃構成(cheng)(cheng)(cheng)，它可(ke)能(neng)(neng)在天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)之后就已形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)，也(ye)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)在一次造成(cheng)(cheng)(cheng)天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)如(ru)今極大(da)的(de)軌道傾角(jiao)的(de)撞(zhuang)擊事件中形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)。現今還無法得知次星(xing)(xing)(xing)云的(de)確切物質構成(cheng)(cheng)(cheng)，但是(shi)相較(jiao)于土星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，天(tian)衛(wei)(wei)四和(he)其(qi)他天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)較(jiao)高密度表(biao)明該次星(xing)(xing)(xing)云中所含(han)的(de)水份(fen)可(ke)能(neng)(neng)較(jiao)少。其(qi)間存在著大(da)量(liang)的(de)氮(dan)(dan)元素和(he)碳元素，不過最后形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)物質主要是(shi)一氧化(hua)碳和(he)氮(dan)(dan)氣，而非氨和(he)甲烷(wan)。所以(yi)在該次星(xing)(xing)(xing)云中形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)所含(han)的(de)水分也(ye)較(jiao)少（一氧化(hua)碳和(he)氮(dan)(dan)氣都形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)包合物），巖石(shi)較(jiao)多(duo)，這與該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)較(jiao)高密度相吻合。
天(tian)衛四的形成(cheng)過(guo)(guo)程可能持(chi)續了(le)(le)數(shu)千年時(shi)間。伴隨形成(cheng)過(guo)(guo)程的撞(zhuang)擊事件在(zai)星體外(wai)(wai)層(ceng)產生(sheng)了(le)(le)大量熱能，當時(shi)在(zai)深(shen)達60公里的地層(ceng)中溫度(du)高達230K。天(tian)衛四形成(cheng)之后(hou)，地下巖層(ceng)逐(zhu)漸冷卻(que)，而其內(nei)部則由于蘊藏(zang)于巖石中的放射性(xing)元素衰變產生(sheng)的熱能而被(bei)加熱。冷卻(que)的外(wai)(wai)部巖層(ceng)出現(xian)了(le)(le)收縮現(xian)象，而內(nei)部則向外(wai)(wai)膨脹。這在(zai)星體地殼中產生(sheng)了(le)(le)強大的應(ying)力，導致裂縫的形成(cheng)。該過(guo)(guo)程持(chi)續了(le)(le)大約(yue)200萬年，現(xian)今的峽谷地形可能即是這一過(guo)(guo)程的產物。這說(shuo)明該星體上的任何內(nei)源性(xing)構造活(huo)動(dong)都發生(sheng)于數(shu)十億年前。
如(ru)果在(zai)冰(bing)(bing)層中(zhong)存在(zai)著如(ru)氨(an)（以(yi)氨(an)水(shui)合(he)物形(xing)式存在(zai)）這(zhe)(zhe)類的(de)抗凍(dong)劑(ji)，那(nei)么(me)最初的(de)潮汐熱效應和持續(xu)進(jin)行中(zhong)的(de)放射性元素衰(shuai)變產(chan)生(sheng)的(de)熱能(neng)(neng)就(jiu)可能(neng)(neng)足(zu)以(yi)融化(hua)(hua)冰(bing)(bing)層。進(jin)一(yi)(yi)步的(de)融化(hua)(hua)過程可能(neng)(neng)導致冰(bing)(bing)體和巖(yan)石(shi)的(de)分(fen)化(hua)(hua)，從而形(xing)成一(yi)(yi)個巖(yan)石(shi)內核和一(yi)(yi)層冰(bing)(bing)質地(di)(di)幔。而在(zai)內核和地(di)(di)幔之間則可能(neng)(neng)存在(zai)著一(yi)(yi)層富含溶(rong)解(jie)氨(an)的(de)液態海洋。這(zhe)(zhe)層氨(an)水(shui)混合(he)物的(de)低(di)共熔點(dian)為(wei)176K。如(ru)果溫度低(di)于該數值，那(nei)么(me)現在(zai)這(zhe)(zhe)層海洋可能(neng)(neng)又會重新結(jie)凍(dong)。結(jie)凍(dong)過程進(jin)而一(yi)(yi)起內部結(jie)構的(de)膨脹，這(zhe)(zhe)也能(neng)(neng)導致星體表(biao)面峽谷地(di)(di)形(xing)的(de)形(xing)成。但是(shi)，迄今為(wei)止人類所知關于天衛四演化(hua)(hua)的(de)細節(jie)仍十分(fen)有(you)限。
至今為止只有(you)旅(lv)行(xing)者2號在1986年1月(yue)飛掠天(tian)(tian)衛(wei)四(si)時拍(pai)攝了該衛(wei)星(xing)的(de)特寫(xie)照片(pian)。盡(jin)管但是(shi)旅(lv)行(xing)者2號距離天(tian)(tian)衛(wei)四(si)的(de)最(zui)近距離僅47萬公(gong)里，但是(shi)其(qi)中質(zhi)量(liang)最(zui)好的(de)照片(pian)的(de)空間(jian)分辨率也(ye)只有(you)6公(gong)里。在飛掠期(qi)間(jian)，天(tian)(tian)衛(wei)四(si)的(de)南半球朝向(xiang)太陽，所以未能對北半球（暗面）進行(xing)探測(ce)(ce)。迄今為止還未有(you)其(qi)他探測(ce)(ce)器光臨過天(tian)(tian)王(wang)星(xing)和天(tian)(tian)衛(wei)四(si)，在可預(yu)見的(de)未來(lai)也(ye)沒有(you)探測(ce)(ce)該行(xing)星(xing)的(de)計劃(hua)。
歲月靜好 
