土星直径119300公里,是太阳系第二大行星。它与邻居木星十分相像,表面也是液态氢和氦的海洋,上方同样覆盖着厚厚的云层。土星上狂风肆虐,沿东西方向的风速可超过每小时1600公里。土星上空的云层就是这些狂风造成的,云层中含有大量的结晶氨。
Saturn With Tethys and Dione - taken by Voyage 1
土星大气层的主要成份是氢,此外还有少量的氦和甲烷。土星是太阳系中唯一一颗密度小于水的行星,要是有一个足够大的海洋能够容纳,土星就决不会沉底。土星的云层也有变幻着的与木星相似的图案,但比木星要黯淡的多。土星的两极大气中也有极光。

土星只需10个小时39分钟就自转一周。在如此快速的自转速度作用下,土星变成了一个明显的椭球。土星的公转周期是29.4年,距离太阳14亿3千2百万公里。

土星最引人注目的地方是环绕着其赤道的巨大光环。所有巨行星都有光环,但土星的光环是最显著的,在地球上人们只需要一架小型望远镜就能很清楚地看到它。土星的光环不是一个整体,它包含7个小环,环外沿直径约为274000公里。光环主要由一些冰、尘埃和石块混合在一起的碎块构成的。这些碎块可能是一颗远古时代的土星卫星在土星系潮汐引力的作用下瓦解后剩下的残片。

这是旅行者2号1981年拍摄的土星照片。在图中还可以看到土卫四和土卫五
土星大气的主要成份是分子氢,随着深度的增加,氢在高压下成为液态,并进一步成为液态金属氢。氢层以下是由水、甲烷和氨组成的液态混合物。中央是一个岩石或由岩石和冰组成的核
这是哈勃太空望远镜拍摄的土星照片。图中可见在土星上有一个箭头状的风暴,风暴的大小与地球相当
这张土星图片是由2.6米的北欧光学望远镜(Nordic)拍摄的。照片呈现一种特别的色调
这是旅行者1号拍摄的土星。从地球上无法这个角度观测土星,因为土球离太阳太近以至于只有土星向阳的一面才能被观测到
这是哈勃太空望远镜于2000年10月拍摄的土星照片,是当时拍摄的一组照片中的一张,这一系列照片揭示出季节的变化对土星造成的影响
这张旅行者1号拍摄的土星照片显示土星大气中一条带着的条纹
这是旅行者2号拍摄的土星外层大气图。在图的右上方靠近昼夜分界线处,可以看到一个巨大的风暴
土星环与一个土卫。照片由旅行者2号拍摄,当时探测器离土星表面280万公里,环上的卡西尼裂缝清晰可见
旅行者1号拍摄的土星环照片。可以明显地看到环分为好几个部分
新月形的土星。可以看到巨大的土星环以及其投射在土星表面的黑色阴影
土星与土星环。照片由旅行者1号在距土星450万公里处拍摄
质量 5.688e+26 kg
赤道半径 60,268 km
平均密度 0.69 gm/cm ^3
平均日距 1,429,400,000 km
自转周期 10.233 小时
公转周期 29.458 年
赤道地表重力 9.05 m/sec^2
赤道逃逸速度 35.49 km/sec
平均云层温度 -125°C
大气压力 1.4 bars
大气组成 氢97% 氦3%

土星有18颗经正式确认和命名的卫星,此外有12颗卫星未经最终确认。这些未经确认的卫星是通过旅行者号探测器拍摄的照片发现的,但此后还没有再次观测到过。最近,哈勃太空望远镜又观测到四个可能也是土星卫星的小天体。

土星卫星的形成机制有许多种。在众多的卫星中,只有土卫六(Titan)有一个可以观测到的大气层。此外,大部分卫星的自转周期与公转周期相等,而只有土卫九和土卫十二是例外,它们的公转转道是混乱的。土星有一个很有序的卫星系统,除了土卫九和土卫十三,它的多数卫星都沿着一个接近正圆的与土星赤道平行的平面运行。大部分卫星都由30-40%的岩石和60-70%的冰构成。

土卫一(Mimas)几乎全部由冰构成。其表面有一个直径130公里的巨大陨坑。形成这个陨坑的碰撞差一点将土卫一整个击碎
土卫二(Enceladus)的外观与土卫一相似,但比土卫一更光滑、明亮。它可能有一个液态的核
土卫三(Tethys)。它表面有一个直径相当于其自身直径40%的巨大陨坑。如此剧烈的碰撞却没有将土卫三撞碎,唯一的解释是当时它可能还是液态的,或者至少不完全是固态的
土卫四(Dione)是土卫中密度最大的一个,主要由冰水混合物组成。它表面的一些山脊覆盖在陨坑之上,这显示它们还比较年轻
土卫五(Rhea)与土卫四相似,但比土卫四要大一些。它的地质历史与土卫四的也很相似
土卫八(Iapetus)。它向着土星的一面几乎和煤烟一样黑,另一面则非常明亮。这一奇怪的现象至今仍是个谜

在土星的卫星中,最能引起科学家兴趣的是土卫六(Titan)。它是土卫中最大的一个,也是已知整个太阳系中唯一一颗拥有浓密大气层的卫星。土卫六上的大气主要是由氮和甲烷组成的,但据推测其中还含有氢氰酸和氰,这些有机物是构成生命物质的基本材料。
1980年当旅行者探测器飞经土卫六时拍摄了这张照片。图中可以看到土卫六浓厚的不透明大气层,及在其北极的一个黑暗区域
这是哈勃太空望远镜拍摄的土卫六。点击放大后可以看到四个从不同半球拍摄的图像
旅行者2号拍摄的这张照片显示了土卫六大气层的一些细节
这是旅行者1号1980年拍摄的新月形土卫六照片。土卫六浓厚的不透明大气使人们很难看到它表面的真实情形
这是旅行者2号在距离土卫六90万公里处拍摄的照片。照片中可以明显地看到薄雾状的土卫六上层大气
土卫六的上层大气薄雾。这张照片是旅行者1号拍摄的
下表摘要列出了所有土卫的有关数据:
 名称 编号 半径(千米) 质量(千克) 与木星的距离(千米)
 Pan 18 9.655 ? 133,583
 Atlas 15 20x15 ? 137,640
 Prometheus 16 72.5x42.5x32.5 2.7e+17 139,350
 Pandora 17 57x42x31 2.2e+17 141,700
 Epimetheus 11 72x54x49 5.6e+17 151,422
 Janus 10 98x96x75 2.01e+18 151,472
 Mimas 1 196 3.80e+19 185,520
 Enceladus 2 250 8.40e+19 238,020
 Tethys 3 530 7.55e+20 294,660
 Telesto 13 17x14x13 ? 294,660
 Calypso 14 17x11x11 ? 294,660
 Dione 4 560 1.05e+21 377,400
 Helene 12 18x16x15 ? 377,400
 Rhea 5 765 2.49e+21 527,040
 Titan 6 2,575 1.35e+23 1,221,850
 Hyperion 7 205x130x110 1.77e+19 1,481,000
 Iapetus 8 730 1.88e+21 3,561,300
 Phoebe 9 110 4.0e+18 12,952,000
 S/2000 S5   7 ? 11,365,000
 S/2000 S6   5 ? 11,440,000
 S/2000 S2   9.5 ? 15,199,000
 S/2000 S8   3.2 ? 15,645,000
 S/2000 S11   13 ? 16,392,000
 S/2000 S10   4.3 ? 17,611,000
 S/2000 S3   16 ? 18,160,000
 S/2000 S4   6.5 ? 18,239,000
 S/2000 S9   2.8 ? 18,709,000
 S/2000 S12   2.8 ? 19.470,000
 S/2000 S7   2.8 ? 20,470,000
 S/2000 S1   8 ? 23,096,000
版权所有 © CosmoScape.com