土(tu)(tu)星和(he)太陽的平均距(ju)離超過(guo)了14.37億(yi)千(qian)米(mi)（9.58天文單位(wei)），軌道上運行的平均速度(du)是9.69 千(qian)米(mi)/秒，所(suo)以土(tu)(tu)星上的一(yi)年(nian)（即土(tu)(tu)星繞太陽公(gong)轉一(yi)周）相當于10759個(ge)地球(qiu)(qiu)日（或(huo)是28.5地球(qiu)(qiu)年(nian)）。土(tu)(tu)星的橢圓軌道相對(dui)于地球(qiu)(qiu)軌道平面的傾角為(wei)(wei)2.48°，因(yin)為(wei)(wei)離心率為(wei)(wei)0.056，因(yin)此土(tu)(tu)星與太陽在近日點和(he)遠(yuan)日點（行星在軌道路(lu)徑(jing)上與太陽最(zui)近和(he)最(zui)遠(yuan)的兩個(ge)點）之間(jian)的距(ju)離變化大約為(wei)(wei)1.62億(yi)千(qian)米(mi)。
土星可見的(de)(de)(de)(de)特征（如六邊型風暴(bao)）的(de)(de)(de)(de)自轉速率根據所在緯度的(de)(de)(de)(de)不同(tong)而有(you)所不同(tong)，各(ge)個(ge)的(de)(de)(de)(de)區域(yu)的(de)(de)(de)(de)自轉周(zhou)期如下：“系統(tong)(tong)I”的(de)(de)(de)(de)周(zhou)期是(shi)10小(xiao)時(shi)14分00秒，包含的(de)(de)(de)(de)是(shi)赤(chi)道(dao)區域(yu)，從南赤(chi)道(dao)帶的(de)(de)(de)(de)北(bei)緣延伸至北(bei)赤(chi)道(dao)帶的(de)(de)(de)(de)南緣；其他(ta)的(de)(de)(de)(de)緯度都屬于周(zhou)期為(wei)10小(xiao)時(shi)39分24秒的(de)(de)(de)(de)“系統(tong)(tong)II”；基于旅(lv)行者號(hao)飛越土星時(shi)發現的(de)(de)(de)(de)無線電波，“系統(tong)(tong)III”的(de)(de)(de)(de)周(zhou)期為(wei)10小(xiao)時(shi)39分22.4秒；因為(wei)與系統(tong)(tong)II非(fei)常接近，它可以很大程度上替代系統(tong)(tong)II。
然而(er)，精(jing)確的內部周期(qi)仍(reng)然未能確定。卡西尼(ni)號在2004年(nian)接近土(tu)星時，發現無線(xian)電的周期(qi)又有可(ke)察覺的增(zeng)加，達到10小時45分45 秒(miao)(miao)（±36秒(miao)(miao)）。造成變(bian)(bian)化(hua)的原(yuan)因(yin)仍(reng)不(bu)清楚，但這種變(bian)(bian)化(hua)被認為是由于(yu)無線(xian)電的來源在土(tu)星內部不(bu)同(tong)的緯(wei)度上(shang)運動而(er)改變(bian)(bian)了自(zi)轉周期(qi)，而(er)不(bu)是出自(zi)土(tu)星本身自(zi)轉周期(qi)上(shang)的變(bian)(bian)化(hua)。
而(er)后，在(zai)2007年，無線電(dian)發(fa)射被(bei)發(fa)現(xian)沒有跟隨著行星(xing)(xing)(xing)一起(qi)旋轉，而(er)可(ke)能(neng)是(shi)由(you)(you)等離(li)子體(ti)圓(yuan)盤(pan)的(de)(de)(de)對流(liu)造成的(de)(de)(de)，它也與(yu)除了行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉之外的(de)(de)(de)其他因素(su)有關。有報道(dao)指出，這種測(ce)量到的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉周期的(de)(de)(de)變化也許是(shi)由(you)(you)土(tu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)土(tu)衛(wei)二上的(de)(de)(de)噴泉活動(dong)造成的(de)(de)(de)。由(you)(you)這種活動(dong)而(er)散布進入土(tu)星(xing)(xing)(xing)軌道(dao)的(de)(de)(de)水蒸氣被(bei)電(dian)離(li)，從(cong)而(er)影響了土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁場，使得磁場的(de)(de)(de)旋轉速度相對于土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉被(bei)稍(shao)稍(shao)降低。還(huan)沒有方法可(ke)以直接測(ce)定土(tu)星(xing)(xing)(xing)核心的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉速率。
在2007年9月的報(bao)告中(zhong)，根據(ju)各種測(ce)量結果（包括卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)號、旅行者(zhe)1號、2號和先驅(qu)者(zhe)11號的報(bao)告）綜合而得(de)的對土星自轉的最后估(gu)計值是10小(xiao)時32分35秒。根據(ju)卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)號探測(ce)器收集(ji)的數據(ju)，2019年估(gu)計10小(xiao)時33分38秒。
由(you)于(yu)其低密(mi)度、高速自轉和流體的(de)(de)(de)(de)可變性，土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)外形呈現為一(yi)個橢(tuo)球體，也就是(shi)(shi)極軸相(xiang)對扁平而(er)赤道相(xiang)對突出(chu)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)赤道直徑和兩極直徑之比相(xiang)差大(da)約10%（前(qian)者(zhe)120536千米，后者(zhe)108728千米）。其它(ta)氣(qi)(qi)體行(xing)星(xing)(xing)(xing)雖(sui)然(ran)也是(shi)(shi)橢(tuo)球體，但突出(chu)程度都較(jiao)(jiao)(jiao)小。雖(sui)然(ran)土(tu)星(xing)(xing)(xing)核心(xin)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度遠高于(yu)水，但由(you)于(yu)存在較(jiao)(jiao)(jiao)厚的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)層，土(tu)星(xing)(xing)(xing)仍(reng)是(shi)(shi)太陽系中(zhong)僅有的(de)(de)(de)(de)密(mi)度低于(yu)水的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)比重是(shi)(shi)0.69 g/cm3。土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)質量是(shi)(shi)地(di)球的(de)(de)(de)(de)95倍，相(xiang)較(jiao)(jiao)(jiao)之下木(mu)星(xing)(xing)(xing)質量是(shi)(shi)地(di)球的(de)(de)(de)(de)318倍，但木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)直徑大(da)約僅為土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)1.21倍。木(mu)星(xing)(xing)(xing)和土(tu)星(xing)(xing)(xing)一(yi)起占(zhan)據太陽系總行(xing)星(xing)(xing)(xing)質量的(de)(de)(de)(de)92%。
土星(xing)被稱(cheng)為(wei)氣(qi)(qi)態行星(xing)，但它并(bing)不完(wan)全是氣(qi)(qi)態的。這顆行星(xing)主要包(bao)括氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)，在密(mi)度(du)為(wei)0.01 g/cm3以上時氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)變(bian)成了非(fei)理想液體。此密(mi)度(du)被達(da)到在包(bao)含99.9％土星(xing)質量的半(ban)徑。從行星(xing)內部(bu)直(zhi)到的核心的溫度(du)，壓力(li)和密(mi)度(du)全都(dou)是穩步上升，使在行星(xing)的更深層導致氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)轉變(bian)成金屬。
雖然只(zhi)有少量的(de)(de)直(zhi)接資料(liao)，但(dan)標準的(de)(de)行星模型表明，土星的(de)(de)內部(bu)結構(gou)仍(reng)被認(ren)為與木星相(xiang)(xiang)似，即有一個被氫和(he)氦包圍著(zhu)的(de)(de)較小核(he)心(xin)(xin)(xin)。巖石核(he)心(xin)(xin)(xin)的(de)(de)構(gou)成與地球相(xiang)(xiang)似但(dan)密度更高(gao)，估(gu)計(ji)核(he)心(xin)(xin)(xin)的(de)(de)質(zhi)量大約(yue)是(shi)地球質(zhi)量的(de)(de)9–22倍。在(zai)核(he)心(xin)(xin)(xin)之外，有更厚的(de)(de)液態(tai)金屬氫層，然后是(shi)數層的(de)(de)液態(tai)氫和(he)氦層，在(zai)最外層是(shi)厚達(da)1000 千米的(de)(de)大氣(qi)層，也(ye)存(cun)在(zai)著(zhu)各(ge)種型態(tai)冰(bing)的(de)(de)蹤跡。
土星有(you)非(fei)常(chang)熱(re)(re)的(de)(de)(de)內(nei)部(bu)，核心(xin)的(de)(de)(de)溫度高(gao)達11700 °C，并且(qie)輻(fu)射至太(tai)空中(zhong)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)是(shi)它接受來自太(tai)陽的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)2.5倍。大(da)部(bu)分(fen)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)是(shi)由緩慢的(de)(de)(de)重力壓(ya)縮（克赫(he)歷程(cheng)）產生，但這還不(bu)能(neng)(neng)(neng)(neng)充分(fen)解(jie)釋土星的(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)制造過(guo)程(cheng)。額外的(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)可能(neng)(neng)(neng)(neng)由另一種機制產生：在土星內(nei)部(bu)深(shen)處，液態氦(hai)的(de)(de)(de)液滴如雨般穿過(guo)較輕(qing)的(de)(de)(de)氫，在此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)斷(duan)地通過(guo)摩(mo)擦而產生熱(re)(re)。
土(tu)星外圍的(de)(de)大(da)氣層(ceng)(ceng)包括96.3%的(de)(de)氫(qing)和(he)(he)3.25%的(de)(de)氦(hai)，可(ke)以偵(zhen)測(ce)到(dao)的(de)(de)氣體(ti)還有氨、乙(yi)炔、乙(yi)烷(wan)、磷化(hua)氫(qing)和(he)(he)甲烷(wan)。上層(ceng)(ceng)的(de)(de)云由(you)氨的(de)(de)冰晶組(zu)(zu)成，較低(di)層(ceng)(ceng)的(de)(de)云則由(you)硫(liu)化(hua)氫(qing)銨（NH?HS）或水組(zu)(zu)成。相對于太(tai)(tai)陽所含有的(de)(de)豐富的(de)(de)氦(hai)，土(tu)星大(da)氣層(ceng)(ceng)中(zhong)氦(hai)的(de)(de)豐盈度(du)明顯高(gao)很多(duo)。對于比(bi)氦(hai)重的(de)(de)元(yuan)素的(de)(de)含量，如今(jin)所知不甚精確；但(dan)如果假設與(yu)太(tai)(tai)陽系形成時(shi)的(de)(de)原始豐盈度(du)是相當(dang)的(de)(de)，則可(ke)估算出這些元(yuan)素的(de)(de)總質(zhi)量是地球質(zhi)量的(de)(de)19-31倍，而(er)且大(da)部分都存(cun)在于土(tu)星的(de)(de)核心區域。
土星的(de)(de)上(shang)層(ceng)(ceng)(ceng)大(da)(da)(da)(da)氣與木星相(xiang)似（在相(xiang)同定義的(de)(de)前提下），同樣(yang)都有著顯(xian)而易見的(de)(de)條(tiao)紋(wen)(wen)；但土星的(de)(de)條(tiao)紋(wen)(wen)比(bi)較幽(you)暗(an)，并且赤道(dao)附近的(de)(de)條(tiao)紋(wen)(wen)也比(bi)較“幽(you)色”。從底部延展至大(da)(da)(da)(da)約(yue)10千米(mi)(mi)高處，是由水冰構成的(de)(de)層(ceng)(ceng)(ceng)次，溫(wen)度(du)大(da)(da)(da)(da)約(yue)是-23℃。在這之(zhi)后是硫化氫(qing)氨冰的(de)(de)層(ceng)(ceng)(ceng)次，延伸(shen)出(chu)另外(wai)的(de)(de)50千米(mi)(mi)，溫(wen)度(du)大(da)(da)(da)(da)約(yue)在-93℃，在這之(zhi)上(shang)是80千米(mi)(mi)的(de)(de)氨冰云(yun)，溫(wen)度(du)大(da)(da)(da)(da)約(yue)是-153℃。接近頂(ding)部，在云(yun)層(ceng)(ceng)(ceng)之(zhi)上(shang)200～270千米(mi)(mi)是可以看見的(de)(de)云(yun)層(ceng)(ceng)(ceng)頂(ding)端，由數層(ceng)(ceng)(ceng)氫(qing)和氦構成的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣層(ceng)(ceng)(ceng)。土星的(de)(de)風速是太陽(yang)系(xi)中最高的(de)(de)，旅(lv)行(xing)(xing)者號(hao)的(de)(de)數據(ju)顯(xian)示土星的(de)(de)東(dong)風最高可達500m/s（1800千米(mi)(mi)/時(shi)）。直(zhi)到旅(lv)行(xing)(xing)者探測器飛(fei)越土星，比(bi)較纖細的(de)(de)條(tiao)紋(wen)(wen)才被(bei)觀測到。然而從那之(zhi)后，地基(ji)望遠鏡(jing)也被(bei)改(gai)善到在通常情況下都能(neng)夠觀察到土星的(de)(de)這些(xie)細紋(wen)(wen)。
土(tu)星(xing)的(de)大氣層通常都很平靜(jing)，偶爾會出(chu)現(xian)一(yi)些持(chi)續較(jiao)長時間(jian)的(de)長圓形特征(zheng)，以及其他在(zai)(zai)木(mu)星(xing)上常常出(chu)現(xian)的(de)特征(zheng)。1990年(nian)，哈(ha)勃太(tai)空望遠鏡在(zai)(zai)土(tu)星(xing)的(de)赤道附近觀察到(dao)一(yi)朵極大的(de)白云(yun)，是(shi)在(zai)(zai)旅行者號探(tan)測器(qi)與土(tu)星(xing)遭遇時未(wei)曾看見的(de)，在(zai)(zai)1994年(nian)又觀察到(dao)另一(yi)朵較(jiao)小(xiao)的(de)白云(yun)風暴(bao)(bao)。1990年(nian)的(de)白云(yun)是(shi)大白斑的(de)一(yi)個(ge)例子，這是(shi)在(zai)(zai)每一(yi)個(ge)土(tu)星(xing)年(nian)（大約30個(ge)地(di)球(qiu)(qiu)年(nian)），當(dang)土(tu)星(xing)北(bei)半(ban)(ban)球(qiu)(qiu)夏(xia)至的(de)時候所發(fa)生的(de)獨特但(dan)短(duan)期(qi)的(de)現(xian)象。之前的(de)大白斑分別(bie)出(chu)現(xian)于1876、1903、1933和1960年(nian)，并且以1933年(nian)的(de)最(zui)為(wei)著名。如果這個(ge)周(zhou)期(qi)能夠持(chi)續，下一(yi)場大風暴(bao)(bao)將在(zai)(zai)大約2020年(nian)發(fa)生。來自卡西(xi)尼號探(tan)測器(qi)的(de)最(zui)新圖像顯示，土(tu)星(xing)的(de)北(bei)半(ban)(ban)球(qiu)(qiu)呈現(xian)與天(tian)王星(xing)相似(si)的(de)明亮(liang)藍色。這種(zhong)藍色非常可能是(shi)由瑞(rui)利散射(she)造成的(de)，但(dan)因為(wei)當(dang)時土(tu)星(xing)環遮蔽住了(le)北(bei)半(ban)(ban)球(qiu)(qiu)，因此(ci)從地(di)球(qiu)(qiu)上無法(fa)看見這種(zhong)藍色。天(tian)文學家(jia)通過分析(xi)紅外線影像發(fa)現(xian)土(tu)星(xing)有(you)一(yi)個(ge)“溫(wen)暖(nuan)”的(de)極地(di)漩(xuan)渦，這種(zhong)特征(zheng)在(zai)(zai)太(tai)陽系內是(shi)僅有(you)的(de)。天(tian)文學家(jia)認為(wei)這個(ge)點(dian)是(shi)土(tu)星(xing)上溫(wen)度最(zui)高(gao)的(de)點(dian)，土(tu)星(xing)上其他各處的(de)溫(wen)度是(shi)-185 °C，而該漩(xuan)渦處的(de)溫(wen)度則高(gao)達-122 °C。
旅行者1號(hao)的(de)影像中最先被注(zhu)(zhu)意(yi)到(dao)(dao)的(de)是一個長期出現(xian)于北緯78°附近，圍繞著北極(ji)的(de)六邊形漩渦。不同于北極(ji)，哈勃太空望遠(yuan)鏡所拍(pai)攝到(dao)(dao)的(de)南極(ji)區影像有明(ming)顯的(de)“噴射(she)氣流”，但沒有強烈的(de)極(ji)區漩渦，也沒有“六邊形的(de)駐波”。但是，NASA報告卡西尼號(hao)在(zai)2006年11月觀測(ce)到(dao)(dao)一個位(wei)于南極(ji)像颶風(feng)的(de)風(feng)暴，有著清(qing)晰的(de)眼壁(bi)。這是很值得注(zhu)(zhu)意(yi)的(de)觀測(ce)報告，因為在(zai)過去(qu)除了地球(qiu)之外，沒有在(zai)任何的(de)行星(xing)上觀測(ce)到(dao)(dao)眼壁(bi)云（包括伽利略(lve)號(hao)探測(ce)器(qi)在(zai)木星(xing)的(de)大(da)紅斑(ban)上都(dou)未能發(fa)現(xian)眼壁(bi)云）。
在(zai)(zai)(zai)北(bei)極的(de)(de)六邊形(xing)結(jie)構(gou)中(zhong)每(mei)一(yi)邊的(de)(de)直線長度(du)大約是(shi)(shi)13800千米，整個(ge)結(jie)構(gou)每(mei)10小(xiao)時39分24秒自(zi)轉(zhuan)一(yi)周(zhou)，與行星的(de)(de)無線電波輻射周(zhou)期一(yi)樣，這也被認為(wei)是(shi)(shi)土星內(nei)部的(de)(de)自(zi)轉(zhuan)周(zhou)期。這個(ge)六邊形(xing)結(jie)構(gou)像大氣(qi)層(ceng)中(zhong)可見的(de)(de)其他云彩(cai)一(yi)樣，在(zai)(zai)(zai)經度(du)上(shang)沒有移動(dong)(dong)。這個(ge)現象(xiang)的(de)(de)規律(lv)性的(de)(de)起源仍在(zai)(zai)(zai)猜測之中(zhong)，多(duo)數的(de)(de)天文學家認為(wei)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)大氣(qi)層(ceng)中(zhong)某種(zhong)形(xing)式的(de)(de)駐波，但(dan)是(shi)(shi)六邊形(xing)也許是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)新型態的(de)(de)極光。在(zai)(zai)(zai)實驗室的(de)(de)流(liu)體轉(zhuan)動(dong)(dong)桶內(nei)已(yi)經模擬(ni)出(chu)了多(duo)邊型結(jie)構(gou)。
土(tu)星(xing)有(you)一個簡單的(de)(de)(de)具有(you)對稱形狀的(de)(de)(de)內在磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)——一個磁(ci)(ci)(ci)偶極子。磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)在赤道(dao)(dao)的(de)(de)(de)強度為0.2高斯（20μT），大(da)約是木(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)20分之一，比地球(qiu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)微(wei)弱一點(dian)；由于強度遠(yuan)比木(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)微(wei)弱，因此土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)僅延伸至土(tu)衛六軌道(dao)(dao)之外(wai)。磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)產生(sheng)的(de)(de)(de)原因很有(you)可能(neng)與(yu)(yu)木(mu)星(xing)相(xiang)似——由金(jin)屬(shu)(shu)氫層(ceng)（被稱為“金(jin)屬(shu)(shu)氫發電(dian)機”）中(zhong)的(de)(de)(de)電(dian)流引起。與(yu)(yu)其(qi)他的(de)(de)(de)行星(xing)一樣，土(tu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)會受到來自太陽的(de)(de)(de)太陽風內的(de)(de)(de)帶電(dian)微(wei)粒影響而產生(sheng)偏轉。衛星(xing)土(tu)衛六的(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)位于土(tu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)的(de)(de)(de)外(wai)圍(wei)，并且土(tu)衛六的(de)(de)(de)大(da)氣層(ceng)外(wai)層(ceng)中(zhong)的(de)(de)(de)帶電(dian)粒子提(ti)供了等離子體。
土(tu)星環繞太(tai)陽(yang)旋轉一(yi)(yi)周接近(jin)30年，在公轉一(yi)(yi)次中(zhong)僅出(chu)現兩次土(tu)星雙極(ji)(ji)(ji)光(guang)現象。哈(ha)勃望遠鏡拍(pai)攝的(de)(de)這張圖(tu)像(xiang)顯(xian)示土(tu)星每(mei)個(ge)極(ji)(ji)(ji)地同時(shi)出(chu)現閃亮的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)光(guang)。這一(yi)(yi)現象是(shi)由于太(tai)陽(yang)風形成的(de)(de)。太(tai)陽(yang)風是(shi)太(tai)陽(yang)噴射的(de)(de)亞原子(zi)帶電粒(li)子(zi)流，與土(tu)星大(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)分子(zi)發(fa)生(sheng)交(jiao)互(hu)作用(yong)。在地球上，極(ji)(ji)(ji)光(guang)是(shi)帶電粒(li)子(zi)沿著(zhu)地球磁場線進入大(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)形成的(de)(de)奇特現象。天文(wen)學家發(fa)現該圖(tu)像(xiang)中(zhong)土(tu)星北(bei)極(ji)(ji)(ji)和南(nan)極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)光(guang)之間存在細微的(de)(de)差(cha)別(bie)，其(qi)中(zhong)包含在北(bei)極(ji)(ji)(ji)光(guang)中(zhong)的(de)(de)明亮橢(tuo)圓形狀區域比南(nan)極(ji)(ji)(ji)光(guang)區域略小，并且光(guang)線更強(qiang)烈一(yi)(yi)些。這暗(an)示著(zhu)土(tu)星的(de)(de)磁場分布(bu)并不均勻，由于北(bei)極(ji)(ji)(ji)磁場更強(qiang)一(yi)(yi)些，當太(tai)陽(yang)粒(li)子(zi)穿過北(bei)極(ji)(ji)(ji)大(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)時(shi)被加(jia)速形成能量較高的(de)(de)粒(li)子(zi)流。
1610年(nian)，意大(da)利(li)天文學家(jia)伽利(li)略(lve)·伽利(li)雷(lei)（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)在(zai)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)球(qiu)狀(zhuang)本(ben)體旁有奇怪(guai)的(de)(de)附(fu)屬物(wu)(wu)。1659年(nian)，荷蘭學者(zhe)克(ke)里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）證(zheng)實(shi)這是(shi)離開本(ben)體的(de)(de)光(guang)環(huan)。當時觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環(huan)有5個(ge)（1979年(nian)先驅者(zhe)11號又探測(ce)(ce)到(dao)兩個(ge)新環(huan)）。1675年(nian)意大(da)利(li)天文學家(jia)喬凡尼(ni)·多美尼(ni)科·卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)（Giovanni Domenico Cassini），發現土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)光(guang)環(huan)中(zhong)間有一(yi)(yi)條暗縫（后稱卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)縫），他還猜(cai)測(ce)(ce)光(guang)環(huan)是(shi)由(you)無數小顆粒構(gou)成(cheng)。兩個(ge)多世紀后的(de)(de)分(fen)光(guang)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)證(zheng)實(shi)了(le)他的(de)(de)猜(cai)測(ce)(ce)，但在(zai)這二百年(nian)間，土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環(huan)通常被看作是(shi)一(yi)(yi)個(ge)或幾個(ge)扁平(ping)的(de)(de)固(gu)體物(wu)(wu)質盤。直(zhi)到(dao)1856年(nian)，英(ying)國物(wu)(wu)理學家(jia)詹(zhan)姆斯·克(ke)拉克(ke)·麥克(ke)斯韋（James Clerk Maxwell）從理論上論證(zheng)了(le)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環(huan)是(shi)無數個(ge)小衛星(xing)(xing)在(zai)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)赤(chi)道(dao)面(mian)上繞土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)旋轉(zhuan)的(de)(de)物(wu)(wu)質系統。
土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)位于土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)道面上。在空(kong)間(jian)(jian)探測(ce)(ce)前，從(cong)地面觀測(ce)(ce)得(de)知土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)有(you)(you)(you)五個(ge)，其中(zhong)包括三個(ge)主環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)（A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)）和(he)兩(liang)個(ge)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)（D環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、E環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)）。B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)寬(kuan)又亮，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)側(ce)(ce)(ce)是(shi)C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)，外(wai)側(ce)(ce)(ce)是(shi)A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。A、B兩(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)之間(jian)(jian)為(wei)寬(kuan)約(yue)4800千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)卡西(xi)尼縫，是(shi)天(tian)文(wen)學家卡西(xi)尼在1675年發現的(de)(de)(de)(de)(de)，產生環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)縫的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因是(shi)因為(wei)光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)中(zhong)有(you)(you)(you)衛(wei)星(xing)運(yun)行，衛(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)引力造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)半(ban)徑(jing)(jing)91500千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，外(wai)半(ban)徑(jing)(jing)116500千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，寬(kuan)度(du)25000千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，可以并排(pai)安(an)放兩(liang)個(ge)地球。A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)半(ban)徑(jing)(jing)121500千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，外(wai)半(ban)徑(jing)(jing)137000千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，寬(kuan)度(du)15500千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)。C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)很暗(an)，它(ta)從(cong)B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)邊緣(yuan)一直(zhi)延伸(shen)到(dao)離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)表面只(zhi)有(you)(you)(you)12000千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)處(chu)，寬(kuan)度(du)約(yue)19000千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)。1969年在C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內(nei)側(ce)(ce)(ce)發現了更暗(an)的(de)(de)(de)(de)(de)D環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)，它(ta)幾乎觸及土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)表面。在A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)外(wai)側(ce)(ce)(ce)還有(you)(you)(you)一個(ge)E環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)，由非常稀疏的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質碎片構成(cheng)，延伸(shen)在五六(liu)個(ge)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)半(ban)徑(jing)(jing)以外(wai)。1979年9月先(xian)驅者(zhe)(zhe)11號探測(ce)(ce)到(dao)兩(liang)個(ge)新環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)——F環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)G環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。F環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)很窄，寬(kuan)度(du)不到(dao)800千(qian)(qian)(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)為(wei)2.33個(ge)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)半(ban)徑(jing)(jing)，正好在A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)側(ce)(ce)(ce)。G環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)很遠，展布在離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)中(zhong)心大(da)約(yue)10～15個(ge)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)半(ban)徑(jing)(jing)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)廣闊(kuo)地帶(dai)。先(xian)驅者(zhe)(zhe)11號還測(ce)(ce)定了A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)卡西(xi)尼縫的(de)(de)(de)(de)(de)位置、寬(kuan)度(du)，其結(jie)果(guo)同地面觀測(ce)(ce)相差不大(da)。先(xian)驅者(zhe)(zhe)11號的(de)(de)(de)(de)(de)紫(zi)外(wai)輝光觀測(ce)(ce)發現，在土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)可見環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)周(zhou)圍有(you)(you)(you)巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)氫云，環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)本身是(shi)氫云的(de)(de)(de)(de)(de)源。
除了(le)A環(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)以(yi)(yi)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)其他環(huan)(huan)(huan)(huan)都很暗弱。土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)面與軌道(dao)(dao)(dao)面的(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)角較大(da)，從(cong)(cong)地球上(shang)看，土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)呈現出南北方向的(de)(de)(de)(de)(de)擺動(dong)(dong)，這就造(zao)成了(le)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)周期變化。仔細(xi)觀測(ce)(ce)發(fa)現，土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)內(nei)除卡(ka)西尼(ni)縫以(yi)(yi)外(wai)，還有(you)(you)若干條縫，它們是(shi)質(zhi)點(dian)密(mi)度較小的(de)(de)(de)(de)(de)區域，但大(da)多不完整且(qie)具(ju)有(you)(you)暫時性。只有(you)(you)A環(huan)(huan)(huan)(huan)中的(de)(de)(de)(de)(de)恩(en)克縫為永久性，不過(guo)，環(huan)(huan)(huan)(huan)縫也(ye)(ye)不完整。科(ke)學家認(ren)為這些環(huan)(huan)(huan)(huan)縫都是(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)力(li)共振造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)，猶如木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)巨大(da)引(yin)力(li)攝動(dong)(dong)造(zao)成小行星(xing)(xing)(xing)帶中的(de)(de)(de)(de)(de)柯克伍德縫一(yi)樣。“先驅者(zhe)(zhe)”11號在A環(huan)(huan)(huan)(huan)與F環(huan)(huan)(huan)(huan)之(zhi)間發(fa)現一(yi)個新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)縫，稱為“先驅者(zhe)(zhe)縫”，還測(ce)(ce)得恩(en)克縫寬度為392千米。由觀測(ce)(ce)闡明(ming)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)本質(zhi)要歸(gui)功于美國天文學家基勒，他在1895年從(cong)(cong)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)反射光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)多普勒頻移發(fa)現土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)不是(shi)固體盤，而是(shi)以(yi)(yi)獨(du)立軌道(dao)(dao)(dao)繞(rao)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)旋轉的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)群(qun)質(zhi)點(dian)。土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)掩星(xing)(xing)(xing)并沒有(you)(you)把被掩的(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)光(guang)完全擋住，這也(ye)(ye)說明(ming)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)由分(fen)離質(zhi)點(dian)構成的(de)(de)(de)(de)(de)。1972年從(cong)(cong)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)反射的(de)(de)(de)(de)(de)雷達回(hui)波得知環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)點(dian)是(shi)直徑介于4到30厘(li)米之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)冰塊。
探測器(qi)傳回(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)照片讓科(ke)學家非常吃驚，在近處(chu)所(suo)看到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)，竟然是一大(da)片碎(sui)石(shi)塊(kuai)(kuai)和(he)冰塊(kuai)(kuai)，使人眼花繚亂。它們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑從幾厘(li)米到(dao)(dao)幾十(shi)厘(li)米不(bu)等(deng)，只有(you)(you)(you)少量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)過1米或者更大(da)，土(tu)星(xing)(xing)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)平面內有(you)(you)(you)數百條到(dao)(dao)數千條大(da)小(xiao)不(bu)等(deng)，形狀(zhuang)各(ge)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)。大(da)部分環(huan)(huan)(huan)(huan)是對稱地繞土(tu)星(xing)(xing)轉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，也有(you)(you)(you)不(bu)對稱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)完整(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、比較完整(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、殘缺不(bu)全的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)有(you)(you)(you)鋸齒形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，也有(you)(you)(you)輻(fu)(fu)射(she)(she)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。令科(ke)學家迷惑不(bu)解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)好(hao)像是由(you)幾股(gu)細繩(sheng)松散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)搓成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粗繩(sheng)一樣，或者說像姑娘們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發辮那(nei)(nei)樣相互扭結在一起。輻(fu)(fu)射(she)(she)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)更是令科(ke)學家大(da)開了眼界而又傷透(tou)了腦筋，組成(cheng)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質就像車輪(lun)那(nei)(nei)樣，步調整(zheng)齊地繞著土(tu)星(xing)(xing)轉，要求那(nei)(nei)些離得越(yue)遠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碎(sui)石(shi)塊(kuai)(kuai)和(he)冰塊(kuai)(kuai)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度越(yue)快。這顯然違背了已經掌握的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質運動(dong)定律。
美國國家(jia)航空航天局（NASA）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)科學(xue)家(jia)于(yu)(yu)2009年(nian)10月8日發(fa)現(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)周圍存(cun)在一個(ge)“隱形(xing)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巨大(da)光(guang)環(huan)(huan)(huan)，這(zhe)個(ge)光(guang)環(huan)(huan)(huan)可(ke)以(yi)容納10億個(ge)地(di)球(qiu)。NASA噴氣推進(jin)實驗室稱(cheng)，該光(guang)環(huan)(huan)(huan)平面與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)主光(guang)環(huan)(huan)(huan)面成(cheng)27度(du)傾(qing)角，該光(guang)環(huan)(huan)(huan)內側距離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)約(yue)595萬(wan)千米，寬度(du)約(yue)1190萬(wan)千米它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)300倍土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)。可(ke)容納大(da)約(yue)10億個(ge)地(di)球(qiu)。光(guang)環(huan)(huan)(huan)由冰和塵埃(ai)微粒組成(cheng)，它們之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)如(ru)此(ci)之(zhi)大(da)，即使你(ni)站在光(guang)環(huan)(huan)(huan)上(shang)也看不清楚，另外土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)照射(she)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太陽光(guang)線很(hen)少，光(guang)環(huan)(huan)(huan)反(fan)射(she)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)見光(guang)更少，令它難以(yi)被發(fa)現(xian)(xian)組成(cheng)光(guang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塵埃(ai)溫度(du)很(hen)低，僅(jin)有-193℃，但卻散(san)發(fa)出熱輻射(she)。NASA斯皮策(ce)太空望遠鏡正(zheng)是捕捉到這(zhe)些熱輻射(she)，才發(fa)現(xian)(xian)了(le)這(zhe)個(ge)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)(huan)。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)九的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)穿越(yue)該光(guang)環(huan)(huan)(huan)。科學(xue)家(jia)們認為，光(guang)環(huan)(huan)(huan)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰和塵埃(ai)來自(zi)于(yu)(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)六與(yu)彗(hui)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碰撞。光(guang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)(xian)可(ke)能有助(zhu)于(yu)(yu)解釋關于(yu)(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)古老而神(shen)秘(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。天文學(xue)家(jia)卡西尼1671年(nian)首次發(fa)現(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)，稱(cheng)這(zhe)個(ge)星(xing)(xing)球(qiu)一面黑一面白，就(jiu)像太極符號一樣(yang)。新(xin)發(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)(huan)旋轉軌(gui)道(dao)與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)相(xiang)反(fan)。科學(xue)家(jia)們推測，光(guang)環(huan)(huan)(huan)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塵埃(ai)飛濺到土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)表面上(shang)，形(xing)成(cheng)了(le)黑色區域。“長(chang)久(jiu)以(yi)來，航天學(xue)者一直認為土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)九與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)表面之(zhi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑色物質之(zhi)間存(cun)在某種聯系，新(xin)發(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)(huan)為此(ci)提(ti)供了(le)令人信服的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)證據(ju)。”新(xin)光(guang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)(xian)者之(zhi)一、馬里蘭(lan)大(da)學(xue)專家(jia)道(dao)格(ge)拉(la)斯·漢密(mi)爾(er)頓說。
土星(xing)(xing)(xing)有(you)(you)(you)(you)為(wei)數(shu)(shu)眾多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。精確的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量(liang)尚(shang)不能(neng)(neng)確定，所(suo)有(you)(you)(you)(you)在環(huan)(huan)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)冰塊(kuai)(kuai)理論(lun)上(shang)(shang)(shang)來說都是(shi)(shi)(shi)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，而且要區(qu)分出是(shi)(shi)(shi)環(huan)(huan)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)顆(ke)(ke)粒還(huan)(huan)是(shi)(shi)(shi)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)很困(kun)難的(de)(de)(de)(de)(de)。到(dao)(dao)2009年已經(jing)確認的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)有(you)(you)(you)(you)62顆(ke)(ke)，到(dao)(dao)2019年已經(jing)確認的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)有(you)(you)(you)(you)82顆(ke)(ke)，其中53顆(ke)(ke)已經(jing)有(you)(you)(you)(you)了正式的(de)(de)(de)(de)(de)名稱，29顆(ke)(ke)仍(reng)然未被命名。還(huan)(huan)另外(wai)3顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)可能(neng)(neng)是(shi)(shi)(shi)環(huan)(huan)上(shang)(shang)(shang)塵埃的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)體而未能(neng)(neng)確認。此外(wai)，有(you)(you)(you)(you)證據表(biao)明，土星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)中有(you)(you)(you)(you)數(shu)(shu)十至(zhi)數(shu)(shu)百個直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)40-500米的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)， 不被認為(wei)是(shi)(shi)(shi)真正的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。從(cong)理論(lun)上(shang)(shang)(shang)來說，所(suo)有(you)(you)(you)(you)在環(huan)(huan)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)冰塊(kuai)(kuai)都是(shi)(shi)(shi)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，但(dan)要區(qu)分出是(shi)(shi)(shi)環(huan)(huan)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)冰塊(kuai)(kuai)還(huan)(huan)是(shi)(shi)(shi)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)很困(kun)難的(de)(de)(de)(de)(de)。許(xu)多(duo)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)都非(fei)常的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)，34顆(ke)(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)小(xiao)于10千米，另外(wai)13顆(ke)(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)小(xiao)于50千米，只有(you)(you)(you)(you)7顆(ke)(ke)有(you)(you)(you)(you)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)能(neng)(neng)夠以自身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)重力(li)達(da)到(dao)(dao)流(liu)體靜力(li)平衡。
土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)一(yi)個(ge)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)環系統(tong)，主要的(de)(de)(de)(de)成分是冰的(de)(de)(de)(de)微(wei)粒(li)和(he)較(jiao)少數(shu)的(de)(de)(de)(de)巖石(shi)殘骸(hai)以及塵土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)已經確認的(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)62顆，其(qi)中(zhong)9個(ge)是1900年以前發現的(de)(de)(de)(de)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)是土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)中(zhong)最(zui)大(da)(da)和(he)太陽系中(zhong)第二大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)（半(ban)徑(jing)2575千米(mi)）（太陽系最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)是木星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)半(ban)徑(jing)2634千米(mi)），比行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)水星(xing)(xing)(xing)(xing)還要大(da)(da)；而且土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)是太陽系僅有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)擁(yong)有(you)(you)明(ming)顯(xian)大(da)(da)氣層的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)。最(zui)先(xian)發現的(de)(de)(de)(de)前九顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)按距(ju)離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)由近到遠排列為(wei)：土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)二、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九。但土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十比土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)更靠近土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)，離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)距(ju)離(li)只有(you)(you)159500千米(mi)，僅為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)赤道半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)2.66倍，已接近洛希極限。這些衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)在土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)赤道平面附近以近圓軌道繞土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)轉動。
1980年(nian)，當旅行(xing)者(zhe)號(hao)探測器飛過(guo)土(tu)(tu)星(xing)(xing)時，在原有(you)的(de)(de)(de)(de)九顆衛星(xing)(xing)（土(tu)(tu)衛一到土(tu)(tu)衛九）基礎上(shang)，又(you)發現了八顆新的(de)(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)。但是很(hen)難說土(tu)(tu)星(xing)(xing)究竟有(you)多(duo)少衛星(xing)(xing)。一些(xie)組(zu)成土(tu)(tu)星(xing)(xing)光環的(de)(de)(de)(de)較大的(de)(de)(de)(de)粒子實際上(shang)也(ye)許就是小衛星(xing)(xing)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)在太陽系(xi)中擁有(you)的(de)(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)最多(duo)。跟(gen)木星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)不(bu)一樣，土(tu)(tu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)不(bu)能簡單(dan)地以(yi)成分(fen)和密度歸類劃(hua)分(fen)。“旅行(xing)者(zhe)號(hao)”所發現的(de)(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)顯示出復雜多(duo)樣的(de)(de)(de)(de)特征。
天(tian)文學(xue)家(jia)從旅行者號探測器發(fa)回的(de)資料(liao)發(fa)現，除(chu)土(tu)衛六外，土(tu)星的(de)其他衛星都(dou)比較(jiao)小，在(zai)寒冷的(de)表面(mian)上(shang)都(dou)有隕(yun)擊的(de)疤痕，像破(po)碎了的(de)蛋殼。土(tu)衛一表面(mian)上(shang)有一個直徑達(da)128千米的(de)赫(he)歇爾隕(yun)石坑(keng)；土(tu)衛二有著荒涼的(de)平原、隕(yun)石坑(keng)和斷皺的(de)山脊，它(ta)的(de)不同區域(yu)代表著不同的(de)歷(li)史時期；土(tu)衛三上(shang)有一個又深又寬，長約(yue)800千米的(de)裂谷；土(tu)衛四(si)表面(mian)有稀疏而明亮的(de)條紋，它(ta)們都(dou)環繞著隕(yun)石坑(keng)。
2019年10月，國際天(tian)文聯合會小行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)心宣布，研(yan)究(jiu)人員(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)(zai)土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周圍(wei)新(xin)發(fa)現20顆(ke)(ke)(ke)(ke)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。這20顆(ke)(ke)(ke)(ke)新(xin)發(fa)現的土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)每(mei)顆(ke)(ke)(ke)(ke)直徑(jing)僅約(yue)5千(qian)米，其(qi)中(zhong)17顆(ke)(ke)(ke)(ke)是(shi)(shi)逆行(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，即繞土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運轉方向(xiang)與土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)自轉方向(xiang)相反；另(ling)3顆(ke)(ke)(ke)(ke)為(wei)(wei)順(shun)(shun)(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。它們(men)都屬于(yu)距土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)較遠的外層(ceng)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，其(qi)中(zhong)一(yi)(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)逆行(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)迄今已知距土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最遠的衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。依照(zhao)軌(gui)道(dao)傾角(jiao)的不(bu)同，土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的外層(ceng)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)(bei)劃分為(wei)(wei)諾爾(er)斯(si)群、高(gao)盧群和(he)因(yin)紐(niu)特群。新(xin)發(fa)現的衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)，有(you)兩顆(ke)(ke)(ke)(ke)順(shun)(shun)(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)(bei)歸入(ru)因(yin)紐(niu)特群，研(yan)究(jiu)人員(yuan)(yuan)(yuan)認為(wei)(wei)這兩顆(ke)(ke)(ke)(ke)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與該群其(qi)他成(cheng)員(yuan)(yuan)(yuan)一(yi)(yi)(yi)樣(yang)，都是(shi)(shi)由一(yi)(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)大衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)遙遠的過去分裂而成(cheng)。17顆(ke)(ke)(ke)(ke)逆行(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)(bei)劃入(ru)諾爾(er)斯(si)群，它們(men)可(ke)能也曾(ceng)同屬于(yu)一(yi)(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)更大的衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。還有(you)一(yi)(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)順(shun)(shun)(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軌(gui)道(dao)傾角(jiao)與高(gao)盧群衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)相似，但其(qi)軌(gui)道(dao)半(ban)徑(jing)比包括高(gao)盧群成(cheng)員(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)(zai)內的其(qi)他順(shun)(shun)(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)都大得(de)多(duo)。
在(zai)史前時代(dai)就已(yi)經知道(dao)土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)存在(zai)，在(zai)古代(dai)，它是(shi)(shi)除了地球(qiu)之外已(yi)知的(de)(de)(de)五顆(ke)行星(xing)(xing)中(zhong)最(zui)遠的(de)(de)(de)一顆(ke)，并且有(you)與其特性相符的(de)(de)(de)各式各樣的(de)(de)(de)神(shen)話(hua)。在(zai)古羅馬(ma)神(shen)話(hua)中(zhong)它是(shi)(shi)農神(shen)，從這顆(ke)行星(xing)(xing)所采用的(de)(de)(de)名字(zi)，它是(shi)(shi)農業(ye)和收獲(huo)的(de)(de)(de)神(shen)祇。羅馬(ma)人認為他與希(xi)臘神(shen)克洛(luo)諾斯，希(xi)臘人認為最(zui)外層的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)是(shi)(shi)神(shen)圣的(de)(de)(de)克洛(luo)諾斯，而羅馬(ma)人也(ye)承襲(xi)這個傳統。
在(zai)印度占(zhan)星學，有(you)9個占(zhan)星用(yong)的(de)(de)天體，像是(shi)(shi)(shi)著名的(de)(de)納瓦格拉哈(ha)歷（Navagraha，梵(fan)文(wen)：??????），土星是(shi)(shi)(shi)其中之(zhi)(zhi)(zhi)一(yi)(yi)稱(cheng)為“Sani”或“Shani”，法官在(zai)眾行(xing)星之(zhi)(zhi)(zhi)中，由大家(jia)共同(tong)評判各自的(de)(de)行(xing)為是(shi)(shi)(shi)好或是(shi)(shi)(shi)壞。古代的(de)(de)中國和日本文(wen)化(hua)依據(ju)中國的(de)(de)五行(xing)之(zhi)(zhi)(zhi)說選(xuan)定這顆行(xing)星是(shi)(shi)(shi)土星，是(shi)(shi)(shi)在(zai)傳統(tong)上(shang)用(yong)于(yu)自然分(fen)類(lei)的(de)(de)元素之(zhi)(zhi)(zhi)一(yi)(yi)。在(zai)古希(xi)伯來(lai)語(yu)，土星稱(cheng)為“Shabbathai”，它的(de)(de)天使(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)卡西爾（Cassiel），意思是(shi)(shi)(shi)智慧之(zhi)(zhi)(zhi)神(shen)或有(you)益于(yu)身心的(de)(de)；是(shi)(shi)(shi)Agiel（精(jing)靈），它更為黑暗的(de)(de)一(yi)(yi)面就是(shi)(shi)(shi)惡魔（lzaz）。在(zai)奧圖曼土耳(er)其使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)烏(wu)爾都語(yu)和馬來(lai)語(yu)，它的(de)(de)名稱(cheng)是(shi)(shi)(shi)“Zuhal”，是(shi)(shi)(shi)從阿拉伯文(wen)???轉化(hua)過來(lai)的(de)(de)，
使(shi)用口徑(jing)1.5厘(li)米的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)就能看見土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環，但直(zhi)(zhi)到(dao)1610年(nian)(nian)伽利略·伽利雷（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）用望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)看了(le)(le)才(cai)知道它(ta)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)。他雖然起初認(ren)(ren)為是在(zai)(zai)(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)兩側的(de)(de)衛星(xing)(xing)，直(zhi)(zhi)到(dao)克里(li)斯(si)蒂(di)安(an)·惠(hui)更(geng)斯(si)（Christiaan Huygens）使(shi)用倍數更(geng)高的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)才(cai)看清楚并認(ren)(ren)為是環。惠(hui)更(geng)斯(si)也發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛星(xing)(xing)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛六。不久之(zhi)后，卡西(xi)尼發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)另外4顆(ke)衛星(xing)(xing)：土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛八、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛五(wu)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛三和土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛四。在(zai)(zai)(zai)1675年(nian)(nian)，喬凡尼·多美(mei)尼科·卡西(xi)尼（Giovanni Domenico Cassini）發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)著名的(de)(de)卡西(xi)尼縫。之(zhi)后一(yi)段時間都沒(mei)有(you)進一(yi)步的(de)(de)有(you)意義發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)，直(zhi)(zhi)到(dao)1789年(nian)(nian)威(wei)廉·赫(he)歇爾（Willim Herschel）才(cai)再發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)兩顆(ke)衛星(xing)(xing)：土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛一(yi)和土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛二。形狀不規則的(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛七和土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛六有(you)著共(gong)振(zhen)，是在(zai)(zai)(zai)1848年(nian)(nian)被威(wei)廉·拉塞爾（William Lassell）發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)1899年(nian)(nian)，威(wei)廉·亨利·皮克林（William Henry Pickering）發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛九，一(yi)顆(ke)極度不規則衛星(xing)(xing)，它(ta)沒(mei)有(you)如同(tong)更(geng)大衛星(xing)(xing)般的(de)(de)同(tong)步轉動。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛九是第一(yi)顆(ke)被發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)這種(zhong)衛星(xing)(xing)，它(ta)以周期(qi)超過一(yi)年(nian)(nian)的(de)(de)逆行軌道繞著土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)公轉。在(zai)(zai)(zai)20世紀初期(qi)，對土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛六的(de)(de)研(yan)究在(zai)(zai)(zai)1944年(nian)(nian)確認(ren)(ren)它(ta)有(you)濃厚的(de)(de)大氣層(ceng)——這是在(zai)(zai)(zai)太陽(yang)系(xi)的(de)(de)衛星(xing)(xing)中很獨特的(de)(de)特征(zheng)。
說到(dao)太陽系里(li)的(de)(de)(de)八大(da)(da)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，大(da)(da)多數人(ren)的(de)(de)(de)腦海里(li)，第一個浮(fu)現的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)或(huo)許就(jiu)是(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)了。無(wu)可(ke)否認，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)顯著光環(huan)是(shi)八大(da)(da)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)里(li)僅(jin)有，使(shi)用一般的(de)(de)(de)天文望(wang)遠鏡就(jiu)能(neng)輕易看見(jian)(jian)了，其他行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)光環(huan)，猶如小巫(wu)(wu)見(jian)(jian)大(da)(da)巫(wu)(wu)，相比(bi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)光環(huan)十分不(bu)起眼。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)(zui)吸引(yin)人(ren)的(de)(de)(de)地方，莫(mo)過于(yu)那漂(piao)亮的(de)(de)(de)光環(huan)，猶如天使(shi)頭上的(de)(de)(de)光環(huan)那樣，耀眼奪(duo)目。有天文望(wang)遠鏡的(de)(de)(de)讀者們，無(wu)論你(ni)的(de)(de)(de)望(wang)遠鏡大(da)(da)或(huo)小，依然(ran)可(ke)見(jian)(jian)其光環(huan)。如果天氣好的(de)(de)(de)話，不(bu)妨把望(wang)遠鏡拿出(chu)來(lai)觀測下(xia)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，2013年的(de)(de)(de)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)傾斜角(jiao)度，個人(ren)覺(jue)得是(shi)恰到(dao)好處的(de)(de)(de)，整個土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)看起來(lai)就(jiu)很漂(piao)亮（個人(ren)喜好而已）。在接下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)4年里(li)，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)(de)傾斜角(jiao)度會繼(ji)續(xu)增(zeng)加(jia)，直(zhi)到(dao)2017年，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)增(zeng)開角(jiao)度最(zui)(zui)大(da)(da)，屆時(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)整體亮度也會增(zeng)加(jia)。
土(tu)(tu)(tu)(tu)星是(shi)肉(rou)眼(yan)可見(jian)的(de)(de)(de)五(wu)顆(ke)行(xing)星中距(ju)離(li)最(zui)(zui)遠的(de)(de)(de)一顆(ke)，其他四顆(ke)是(shi)水星、金星、火星和(he)木星（天(tian)王星和(he)灶神星在(zai)(zai)黑(hei)暗的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)下也能(neng)用肉(rou)眼(yan)看見(jian)），并且直(zhi)(zhi)到(dao)1781年發現天(tian)王星之(zhi)(zhi)前，是(shi)早期的(de)(de)(de)天(tian)文學家所(suo)知道(dao)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)后一顆(ke)行(xing)星。以(yi)(yi)(yi)(yi)肉(rou)眼(yan)在(zai)(zai)夜晚看見(jian)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)星是(shi)一顆(ke)明亮(liang)的(de)(de)(de)，發出淡黃(huang)色光(guang)芒(mang)的(de)(de)(de)光(guang)點，光(guang)度通常在(zai)(zai)+1至0等之(zhi)(zhi)間，以(yi)(yi)(yi)(yi)29?年的(de)(de)(de)周期在(zai)(zai)黃(huang)道(dao)上(shang)(shang)(shang)以(yi)(yi)(yi)(yi)黃(huang)道(dao)帶的(de)(de)(de)眾星作為(wei)背景，繞(rao)行(xing)天(tian)球一周。多數人(ren)借助于光(guang)學儀器(qi)（大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)雙筒鏡(jing)(jing)或望遠鏡(jing)(jing)）的(de)(de)(de)協助，以(yi)(yi)(yi)(yi)20倍(bei)以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)倍(bei)數，就能(neng)清楚的(de)(de)(de)看見(jian)土(tu)(tu)(tu)(tu)星環(huan)(huan)。土(tu)(tu)(tu)(tu)星是(shi)外(wai)行(xing)星，在(zai)(zai)合(he)日(ri)(ri)(ri)（視覺上(shang)(shang)(shang)接(jie)近太陽）前后兩(liang)個月以(yi)(yi)(yi)(yi)外(wai)，其他時(shi)間也適合(he)觀(guan)測(ce)。而(er)跟(gen)外(wai)行(xing)星的(de)(de)(de)性質一樣當沖日(ri)(ri)(ri)時(shi)是(shi)觀(guan)測(ce)土(tu)(tu)(tu)(tu)星最(zui)(zui)好時(shi)候，因(yin)為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)星沖日(ri)(ri)(ri)時(shi)，土(tu)(tu)(tu)(tu)星最(zui)(zui)亮(liang)（約(yue)0等）之(zhi)(zhi)余視直(zhi)(zhi)徑(jing)（角(jiao)直(zhi)(zhi)徑(jing)）也最(zui)(zui)大(da)(da)(da)而(er)且沖日(ri)(ri)(ri)前后整夜可見(jian)。通過三英(ying)寸口(kou)徑(jing)（物(wu)鏡(jing)(jing)直(zhi)(zhi)徑(jing)）或以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)望遠鏡(jing)(jing)，以(yi)(yi)(yi)(yi)目(mu)鏡(jing)(jing)放大(da)(da)(da)80倍(bei)以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)便能(neng)透過它(ta)清楚看見(jian)土(tu)(tu)(tu)(tu)星及土(tu)(tu)(tu)(tu)星環(huan)(huan)，在(zai)(zai)大(da)(da)(da)氣穩定時(shi)（放大(da)(da)(da)100倍(bei)以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)）還(huan)能(neng)看到(dao)卡西(xi)尼環(huan)(huan)縫。土(tu)(tu)(tu)(tu)星在(zai)(zai)天(tian)空中可見(jian)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)部分時(shi)間，都(dou)是(shi)值得鼓勵大(da)(da)(da)家觀(guan)賞(shang)(shang)的(de)(de)(de)目(mu)標(biao)。在(zai)(zai)接(jie)近沖（行(xing)星的(de)(de)(de)位置在(zai)(zai)離(li)日(ri)(ri)(ri)度180°之(zhi)(zhi)處，也就是(shi)在(zai)(zai)天(tian)空中與太陽相(xiang)對的(de)(de)(de)方向上(shang)(shang)(shang)）的(de)(de)(de)前后時(shi)段(duan)是(shi)觀(guan)賞(shang)(shang)土(tu)(tu)(tu)(tu)星和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)星環(huan)(huan)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)佳時(shi)段(duan)。土(tu)(tu)(tu)(tu)星在(zai)(zai)2002年12月17日(ri)(ri)(ri)沖日(ri)(ri)(ri)的(de)(de)(de)時(shi)亮(liang)度最(zui)(zui)大(da)(da)(da)，因(yin)為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)星環(huan)(huan)以(yi)(yi)(yi)(yi)最(zui)(zui)有(you)利的(de)(de)(de)角(jiao)度朝向地球。
為(wei)(wei)了探測(ce)太陽系外(wai)圍(wei)空(kong)間(jian)的物理情況，1973年(nian)(nian)4月先(xian)(xian)驅者11號(hao)(hao)發(fa)射，1979年(nian)(nian)9月1日飛臨(lin)土星(xing)(xing)(xing)，成為(wei)(wei)第一個就近探測(ce)土星(xing)(xing)(xing)的人造(zao)天體。先(xian)(xian)驅者11號(hao)(hao)發(fa)現土星(xing)(xing)(xing)有一個由(you)電(dian)離氫構(gou)成的廣延電(dian)離層，其(qi)高層溫度約為(wei)(wei)977℃。觀測(ce)結果表明，土星(xing)(xing)(xing)極區有極光。先(xian)(xian)驅者11號(hao)(hao)飛船于(yu)1979年(nian)(nian)8月、9月在距土星(xing)(xing)(xing)128萬千米處發(fa)現，土星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)場十(shi)分(fen)特殊，磁(ci)(ci)場圖很像一條大鯨魚(yu)，其(qi)頭(tou)部圓鈍，兩邊伸出扁形翅，還有粗壯的尾巴(ba)。土星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)場的磁(ci)(ci)軸(zhou)與其(qi)自轉(zhuan)軸(zhou)吻合，磁(ci)(ci)心(xin)偏離土星(xing)(xing)(xing)核心(xin)22.5千米。磁(ci)(ci)場范圍(wei)比地(di)球的磁(ci)(ci)場范圍(wei)大上千倍，但(dan)比木星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)場小，也沒有木星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)場復雜。
旅(lv)行(xing)者1號(hao)、2號(hao)在考(kao)(kao)察完(wan)木星(xing)(xing)后，繼(ji)續駛向(xiang)土(tu)(tu)星(xing)(xing)，對土(tu)(tu)星(xing)(xing)進行(xing)考(kao)(kao)察。完(wan)成(cheng)(cheng)考(kao)(kao)察土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)任務后，旅(lv)行(xing)者2號(hao)又繼(ji)續飛向(xiang)天王星(xing)(xing)和海王星(xing)(xing)，對它們(men)(men)進行(xing)考(kao)(kao)察。這(zhe)些“一(yi)身多任”的(de)(de)(de)(de)宇宙飛船(chuan)，為(wei)我(wo)們(men)(men)帶來了(le)(le)(le)土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)新(xin)消(xiao)息。美國國立光學天文臺(tai)的(de)(de)(de)(de)科(ke)學家(jia)們(men)(men)在研究“旅(lv)行(xing)者”2號(hao)發(fa)(fa)回的(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)星(xing)(xing)照(zhao)(zhao)(zhao)片(pian)時(shi)(shi)，發(fa)(fa)現了(le)(le)(le)一(yi)個奇怪的(de)(de)(de)(de)現象：在土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)北極(ji)(ji)(ji)上空(kong)(kong)有(you)(you)個六(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形的(de)(de)(de)(de)云(yun)(yun)團(tuan)(tuan)。這(zhe)個云(yun)(yun)團(tuan)(tuan)以(yi)北極(ji)(ji)(ji)點為(wei)中心，并按照(zhao)(zhao)(zhao)土(tu)(tu)星(xing)(xing)自(zi)轉的(de)(de)(de)(de)速度旋(xuan)轉。土(tu)(tu)星(xing)(xing)北極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)六(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形云(yun)(yun)團(tuan)(tuan)并不是旅(lv)行(xing)者2號(hao)直(zhi)接拍到，因為(wei)“旅(lv)行(xing)者”2號(hao)并沒有(you)(you)直(zhi)接飛越土(tu)(tu)星(xing)(xing)北極(ji)(ji)(ji)上空(kong)(kong)。但它在土(tu)(tu)星(xing)(xing)周圍繞行(xing)時(shi)(shi)，從各個角(jiao)(jiao)度拍下了(le)(le)(le)土(tu)(tu)星(xing)(xing)照(zhao)(zhao)(zhao)片(pian)。天文學家(jia)們(men)(men)把(ba)那些照(zhao)(zhao)(zhao)片(pian)合成(cheng)(cheng)以(yi)后，才(cai)看清了(le)(le)(le)土(tu)(tu)星(xing)(xing)北極(ji)(ji)(ji)上空(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)全貌，也才(cai)發(fa)(fa)現了(le)(le)(le)那個六(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形云(yun)(yun)團(tuan)(tuan)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)北極(ji)(ji)(ji)上空(kong)(kong)六(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形云(yun)(yun)團(tuan)(tuan)的(de)(de)(de)(de)出現，促使科(ke)學家(jia)們(men)(men)不得不重新(xin)認識(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)，NASA推(tui)測其成(cheng)(cheng)因與土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)氣候有(you)(you)關。
卡(ka)西尼號(hao)是卡(ka)西尼—惠更斯(si)號(hao)的(de)(de)一個(ge)組(zu)成部分。卡(ka)西尼—惠更斯(si)號(hao)是美國(guo)國(guo)家航(hang)空(kong)航(hang)天局、歐洲航(hang)天局和(he)意(yi)大(da)利(li)航(hang)天局的(de)(de)一個(ge)合作項目，主要任務是對(dui)土(tu)(tu)(tu)星系進行空(kong)間探(tan)測(ce)(ce)。卡(ka)西尼號(hao)探(tan)測(ce)(ce)器以意(yi)大(da)利(li)出生的(de)(de)法國(guo)天文學家卡(ka)西尼的(de)(de)名字命名，其任務是環(huan)繞(rao)土(tu)(tu)(tu)星飛(fei)行，對(dui)土(tu)(tu)(tu)星及其大(da)氣、光環(huan)、衛星和(he)磁(ci)場進行深入考(kao)察，
卡西尼號太空探測器在經(jing)過6年(nian)8個(ge)月、35億千(qian)米(mi)的(de)(de)漫長(chang)太空旅行之后，已(yi)于北京時間2004年(nian)7月1日(ri)12時12分按計(ji)劃(hua)順利(li)進入環繞土(tu)星轉(zhuan)動的(de)(de)軌道，開始計(ji)劃(hua)對土(tu)星大氣、光環和(he)衛(wei)星進行歷時4年(nian)的(de)(de)科學考察（實際上持(chi)續了13年(nian)之久）。將近距離地縱覽土(tu)星全貌，對土(tu)星和(he)它眾多的(de)(de)衛(wei)星進行全面考察。
卡西尼號(hao)從2004年(nian)1月起，就開(kai)始(shi)拍(pai)攝土星家(jia)族全(quan)面(mian)、完(wan)整的(de)照片(pian)和電影。卡西尼號(hao)攜(xie)帶(dai)的(de)照相機(ji)，比哈勃太空望遠鏡上(shang)的(de)同類(lei)照相機(ji)性能更好。在臨(lin)近入軌之(zhi)前，2004年(nian)6月11日(ri)，它(ta)對土衛九進行了探測(ce)，拍(pai)攝了這顆(ke)衛星極(ji)其清晰的(de)照片(pian)。土衛九是(shi)土星距離最遠的(de)一(yi)顆(ke)衛星，半徑110千米，科學(xue)家(jia)猜想它(ta)是(shi)被土星俘獲的(de)一(yi)顆(ke)小行星。“卡西尼號(hao)”在離開(kai)它(ta)2000千米處經過對它(ta)的(de)質量和密度進行了測(ce)量，
2005年(nian)2月17日，卡(ka)西(xi)尼號(hao)在離開土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)二1179千(qian)(qian)(qian)米處(chu)經(jing)過，而同年(nian)3月9日，距(ju)離更(geng)近到(dao)499千(qian)(qian)(qian)米。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)二半徑(jing)250千(qian)(qian)(qian)米表(biao)(biao)面非常明(ming)亮(liang)，幾(ji)乎(hu)能反射百(bai)(bai)分之(zhi)百(bai)(bai)的(de)(de)(de)(de)陽光。科學家懷(huai)疑它(ta)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面是(shi)(shi)光滑的(de)(de)(de)(de)冰層，卡(ka)西(xi)尼號(hao)探測它(ta)的(de)(de)(de)(de)磁場以判斷它(ta)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)層下(xia)面是(shi)(shi)否有(you)含鹽分的(de)(de)(de)(de)水存在。2005年(nian)4～9月，卡(ka)西(xi)尼號(hao)的(de)(de)(de)(de)軌道將(jiang)從(cong)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)赤道面改變到(dao)與這一(yi)平面成(cheng)22度夾角(jiao)，居高臨下(xia)對土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)光環和大氣進行測量，進一(yi)步(bu)探測光環結構、組成(cheng)光環的(de)(de)(de)(de)物質粒子和土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)大氣物理特性。2005年(nian)9～11月，卡(ka)西(xi)尼號(hao)將(jiang)逐個接近土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)四、土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五、土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)七和土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)三(san)，分別(bie)對它(ta)們進行觀測。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)四半徑(jing)560千(qian)(qian)(qian)米土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五半徑(jing)870千(qian)(qian)(qian)米，它(ta)們的(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)很(hen)(hen)像我們的(de)(de)(de)(de)月亮(liang)，密布環形(xing)山。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)七位于土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)六與土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八之(zhi)間(jian)形(xing)狀不規(gui)則最長處(chu)直徑(jing)175千(qian)(qian)(qian)米，很(hen)(hen)像一(yi)顆小行星(xing)。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)三(san)半徑(jing)530千(qian)(qian)(qian)米，密度和水一(yi)樣，很(hen)(hen)可(ke)能是(shi)(shi)一(yi)個冰球。
2006年(nian)7月(yue)(yue)到(dao)(dao)2007年(nian)7月(yue)(yue)，卡(ka)(ka)西尼號將系統(tong)地(di)監(jian)(jian)視和(he)(he)(he)拍攝土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)、土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)環、土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)層的(de)(de)(de)圖像。2007年(nian)7～9月(yue)(yue)它(ta)將再(zai)次(ci)拍攝土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)及其(qi)家族的(de)(de)(de)電影(ying)，并在9月(yue)(yue)10日(ri)(ri)到(dao)(dao)離開(kai)土(tu)(tu)(tu)衛八約(yue)1000千米(mi)處對土(tu)(tu)(tu)衛八進行(xing)(xing)觀測(ce)。土(tu)(tu)(tu)衛八半徑為720千米(mi)其(qi)表面(mian)(mian)一(yi)面(mian)(mian)顏色很暗，另(ling)一(yi)面(mian)(mian)卻接近白(bai)色，很為奇特。2007年(nian)10月(yue)(yue)到(dao)(dao)2008年(nian)7月(yue)(yue)，卡(ka)(ka)西尼號將逐步地(di)進一(yi)步增大(da)軌道與土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道平面(mian)(mian)的(de)(de)(de)夾角，最后達到(dao)(dao)75.6度這(zhe)樣卡(ka)(ka)西尼號就能(neng)更好地(di)觀測(ce)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)光(guang)環，測(ce)量(liang)遠離土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道平面(mian)(mian)處的(de)(de)(de)磁(ci)場和(he)(he)(he)粒子(zi)、監(jian)(jian)視土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)兩(liang)極地(di)區和(he)(he)(he)觀測(ce)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)極光(guang)現象(xiang)。其(qi)間，在2007年(nian)12月(yue)(yue)3日(ri)(ri)和(he)(he)(he)2008年(nian)3月(yue)(yue)12日(ri)(ri)，兩(liang)次(ci)接近土(tu)(tu)(tu)衛十(shi)一(yi)，分別在離開(kai)土(tu)(tu)(tu)衛十(shi)一(yi)6190千米(mi)和(he)(he)(he)995千米(mi)處對這(zhe)顆衛星(xing)(xing)(xing)進行(xing)(xing)觀測(ce)。2017年(nian)9月(yue)(yue)15日(ri)(ri)，已經在太空工作20年(nian)的(de)(de)(de)卡(ka)(ka)西尼號探(tan)測(ce)器在受控情況(kuang)下，于(yu)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣層中墜毀(hui)。
將于2026年(nian)發射(she)蜻(qing)蜓(ting)號（Dragonfly）著陸(lu)器(qi)前往土(tu)(tu)(tu)星(xing)最大衛(wei)(wei)星(xing)——土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)（Titan）。蜻(qing)蜓(ting)號將對土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)進行全方位(wei)探查，研究(jiu)生(sheng)命的(de)起(qi)源以(yi)及該星(xing)球是(shi)(shi)否能夠維持微生(sheng)物(wu)生(sheng)命。NASA在其官網聲明中稱，蜻(qing)蜓(ting)號是(shi)(shi)一(yi)架雙四軸無人飛行器(qi)，擬(ni)于2026年(nian)年(nian)發射(she)，2034年(nian)抵達土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)。蜻(qing)蜓(ting)號將探索土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)這個冰(bing)冷世界的(de)幾(ji)十個地點，采樣和(he)測量(liang)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)面有機(ji)物(wu)質的(de)組成，以(yi)表(biao)征土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)環(huan)境的(de)可居住性，并(bing)調查生(sheng)命起(qi)源化學的(de)進展(zhan)。這也將是(shi)(shi)NASA首次(ci)在另一(yi)個星(xing)球使用多(duo)旋(xuan)翼飛行器(qi)進行科學研究(jiu)。
土星是密度最(zui)(zui)小的行(xing)星，擁有最(zui)(zui)多的衛星，發生過(guo)最(zui)(zui)高的風眼墻、持續(xu)時間最(zui)(zui)長的閃電暴。土星周圍(wei)寬闊(kuo)的環(huan)系也是太陽(yang)系中最(zui)(zui)大(da)的環(huan)系。（吉尼斯世(shi)界(jie)紀錄(lu)）
歲月靜好(hao)
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