太阳系八大行星之土星资料
太阳系八大行星之土星的基本参数：
轨道半径(天文单位)9.5549
轨道偏心率0.056
轨道对黄道斜角(°)2.49
公转周期(年)29.423
会合周期(日)378.09
质量(相对于地球)95.162
半径(相对于地球)9.449
平均密度(克/厘米3)0.69
表面重力(米/秒2)8.96
逃逸速度(千米/秒2)35.5
赤道自转周期(小时)10.656
赤道对轨道斜角(°)26.73
目前发现卫星数60（2007-7-20）
反射率0.47
平均云层温度(℃)-125
大气压力(巴)>>100
大气组成H2 97％ He 3％ CH4 0.2％
太阳系八大行星之土星的概述：
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。
太阳系八大行星之土星的物理性质：
土星在很多方面像木星，如它与木星同属于巨行星，它的体积是地球的745倍，质量是地球的95.18倍。在太阳系九大行星中，土星的大小和质量仅次于木星，占第二位。它像木星一样被色彩斑斓的云带所缭绕，并被较多的卫星所拱卫。它由于快速自转而呈扁球形。赤道半径约为60，000公里。土星的平均密度只有0.70克/厘米立方米，是九大行星中密度最小的。如果把它放在水中，它会浮在水面上。土星的大半径和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近。土星在冲日时的亮度可与天空中最亮的恒星相比。由于光环的平面与土星轨道面不重合，而且光环平面在绕日运动中方向保持不变，所以从地球上看，光环的视面积便不固定，从而使土星的视亮度也发生变化。当土星光环有最大视面积时，土星显得亮一些；当视线正好与光环平面重合时，光环便呈现为一条直线，土星就显得暗些。二者之间的亮度大约相差3倍。
土星绕太阳公转的轨道半径约为14亿公里，它的轨道是椭圆的。它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1 .5亿公里。土星绕太阳公转的平均速度约为每秒9.64公里，公转一周约29.5年。土星也有四季，只是每一季的时间要长达7年多，因为离太阳遥远，即使是夏季也十极其寒冷。土星自转很快，但不同纬度自转的速度却不一样，这种差别比木星还大。赤道上自转周期是10小时14分，纬度60度处则变成10小时 40分。这就是说在土星赤道上，一个昼夜只有10小时零14分。
土星大气以氢、氦为主，并含有甲烷和其他气体，大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云。从望远镜中看去，这些云像木星的云一样形成相互平行的条纹，但不如木星云带那样鲜艳，只是比木星云带规则得多。土星云带以金黄色为主，其余是橘黄色、淡黄色等。土星的表面同木星一样，也是流体的。它赤道附近的气流与自转方向相同，速度可达每秒500米，比木星上的风力要大得多。
土星极地附近呈绿色，是整个表面最暗的区域。根据红外观测得知，云顶温度为-170℃，比木星低50℃。土星表面的温度约为-140℃。土星表面有时会出现白斑，最著名的白斑是1933年8月发现的，这块白斑出现在赤道区，呈蛋形，长度达到土星直径的1/5.以后这个白斑不断地扩大，几乎蔓延到整个赤道带。
由于这颗行星表面温度较低而逃逸速度又大（35.6公里/秒），使土星保留着几十亿年前它形成时所拥有的全部氢和氦。因此，科学家认为，研究土星目前的成分就等于研究太阳系形成初期的原始成分，这对于了解太阳内部活动及其演化有很大帮助。一般认为土星的化学组成像木星，不过氢的含量较少。土星上的甲烷含量比木星多，而氨的含量则比木星少。
1973年4月美国发射的行星际探测器“先驱者”11号发现土星有一个由电离氢构成的广延电离层，其高层温度约为977℃。观测结果表明，土星极区有极光。
目前认为，土星形成时，起先是土物质和冰物质吸积，继之是气体积聚。因此，土星有一个直径20，000公里的岩石核心。这个核占土星质量的10%到20％，核外包围着5，000公里厚的冰壳，再外面是8，000公里厚的金属氢层，金属氢之外是一个广延的分子氢层。
1969年，一架飞机在地球大气高层对土星的热辐射作了红外观测，发现土星和木星一样，它辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的两倍。这表明土星和木星一样有内在能源。后来“先驱者”11号的红外探测证实了这一点，测得土星发出的能量是从太阳吸收到的2.5倍。土星的光环： 1610年，意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物。1659年，荷兰学者惠更斯证认出这是离开本体的光环。1675年意大利天文学家卡西尼，发现土星光环中间有一条暗缝，后称卡西尼环缝。他还猜测，光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测。但在这二百年间，土星环通常被看做是一个或几个扁平的固体物质盘。直到1856年，英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。
土星环位于土星的赤道面上。在空间探测以前，从地面观测得知土星环有五个，其中包括三个主环（A环、B环、C环）和两个暗环（D环、E环）。B环既宽又亮，它的内侧是C环，外侧是A环。A环和B环之间为宽约5，000公里的卡西尼缝，它是天文学家卡西尼在1675年发现的。B环的内半径 91，500公里，外半径116，500公里，宽度是25，000公里，可以并排安放两个地球。A环的内半径121，500公里，外半径137，000公里，宽度15，500公里。C环很暗，它从B环的内边缘一直延伸到离土星表面只有12，000公里处，宽度约19，000公里。1969年在C环内侧发现了更暗的D环，它几乎触及土星表面。在A环外侧还有一个E环，由非常稀疏的物质碎片构成，延伸在五、六个土星半径以外。1979年9月，“先驱者” 11号探测到两个新环──F环和G环。F环很窄，宽度不到800公里，离土星中心的距离为2.33个土星半径，正好在A环的外侧。G环离土星很远，展布在离土星中心大约10～15个土星半径间的广阔地带。“先驱者”11号还测定了A环、B环、C环和卡西尼缝的位置、宽度，其结果同地面观测相差不大。“先驱者”11号的紫外辉光观测发现，在土星的可见环周围有巨大的氢云。环本身是氢云的源。
除了A环、B环、C 环以外的其他环都很暗弱。土星的赤道面与轨道面的倾角较大，从地球上看，土星呈现出南北方向的摆动，这就造成了土星环形状的周期变化。仔细观测发现，土星环内除卡西尼缝以外，还有若干条缝，它们是质点密度较小的区域，但大多不完整且具有暂时性。只有A环中的恩克缝是永久性的，不过，环缝也不完整。科学家认为这些环缝都是土星卫星的引力共振造成的，犹如木星的巨大引力摄动造成小行星带中的柯克伍德缝一样。“先驱者”11号在A环与F环之间发现一个新的环缝，称为“先驱者缝”，还测得恩克缝的宽度为876公里。由观测阐明土星环的本质，要归功于美国天文学家基勒，他在1895年从土星环的反射光的多普勒频移发现土星环不是固体盘，而是以独立轨道绕土星旋转的大群质点。土星环掩星并没有把被掩的星光完全挡住，这也说明土星环是由分离质点构成的。1972年从土星环反射的雷达回波得知，环的质点是直径介于4到30厘米之间的冰块。
探测器传回的土星照片让科学家非常吃惊,在近处所看到的土星环，竟然是碎石块和冰块一大片，使人眼花缭乱，它们的直径从几厘米到几十厘米不等，只有少量的超过1米或者更大。土星周围的环平面内有数百条到数千条环,大小不等,形状各异。大部分环是对称地绕土星转的，也有不对称的，有完整的、比较完整的、残缺不全的。环的形状有锯齿形的，有辐射状的。令科学家迷惑不解的是，有的环好象是由几股细绳松散的搓成的粗绳一样，或者说像姑娘们的发辫那样相互扭结在一起。辐射状的环更是令科学家大开了眼界而又伤透了脑筋，组成环的物质就象车轮那样，步调整齐的绕着土星转，这样岂不要求那些离的越远的碎石块和冰块运动的速度越快吗？这显然违背了目前已经掌握的物质运动定律。那么，这是一个什么样的规律在起作用呢？目前仍在探索中。
太阳系八大行星之土星的光环列表:
光环 距离(km) 宽度(km) 质量(kg)
D 67000 7500 ?
C 74500 17500 1.1e18
B 92000 25500 2.8e19
卡西尼部分
A 122200 14600 6.2e18
F 140210 500 ?
G 165800 8000 1e7?
E 180000 300000 ?
太阳系八大行星之土星的卫星：
拥有美丽的行星环的土星有着数量众多的卫星，它们中的34个已经有了名字；它们的精确数据并不清楚，因为有如此多的物体在如此宽广的土星轨道里围绕着它做运行。2000年下半年做的一次观察发现了另外12颗有着奇异轨道的卫星，这说明它们原先是一个大天体的碎片，后来才被土星的引力场捕获。(《自然》杂志 412卷，163-166页)
被认为在1905年发现存在的卫星Themis，实际上并不存在。 土星卫星中最值得注目是土卫六，它是太阳系中唯一拥有稠密大气层的卫星。
2004年12月25日圣诞节，卡西尼号释放出惠更斯号，后者开始历时三周独自前往土卫六之旅。
卡西尼—惠更斯号探测器是在2004年7月1日进入环绕土星分轨道的。卡西尼—惠更斯号任务同时也增加了发现卫星的数量。
太阳系八大行星之土星卫星列表:
名称 直径(km) 质量(kg) 平均轨道半径(km) 轨道周期 位于何处 发现年份
土卫一 美马斯 392 3.80×1019 185,520 0.942422日 1789年
土卫二 恩克拉多斯 498 7.30×1019 238,020 1.370218日 1789年
土卫三 特提斯 1060 6.22×1020 294,660 1.887802日 1684年
土卫四 狄俄涅 1120 1.05×1021 377,400 2.736915日 1684年
土卫五 雷亚 1530 2.49×1021 527,040 4.5175日 1672年
土卫六 泰坦 5150 1.35×1023 1,221,830 15.94542日 1655年
土卫七 许珀里翁 286(410×260×220) 1.77×1019 1,481,100 21.27661日 1848年
土卫八 伊阿珀托斯 1460 1.88×1021 3,561,300 79.33018日 1671年
土卫九 菲比 220 4.00×1018 12,944,300 -548.2日** 诺尔斯群 1899年
土卫十 杰纳斯 178(196×192×150) 2.01×1018 151,472 0.6945日 1966年
土卫十一 埃庇米修斯 115(144×108×98) 5.60×1017 151,422 0.6942日 公用轨道 1980年
土卫十二 海琳 33(36×32×30) 不详 377,400 2.736915日 尾随狄俄涅后的特洛依小行星 1980年
土卫十三 泰莱斯托 29(34×28×36) 不详 294,660 1.887802日 在特提斯前方的特洛依小行星 1980年
土卫十四 卡吕普索 26(34×22×22) 不详 294,660 1.887802日 尾随特提斯后的特洛依小行星 1980年
土卫十五 阿特拉斯 30(40×20) 不详 137,670 0.6019日 A环外围 1980年
土卫十六 普洛米修斯 91(145×85×62) 2.70×1017 139,350 0.6130日 F环内侧 1980年
土卫十七 潘多拉 84(114×84×62) 2.20×1017 141,700 0.6285日 F环外围 1980年
土卫十八 潘 20 2.7×1015 133,583 0.575日 恩克环缝(A环环缝)内 1990年
土卫十九 伊米尔 18 不详 23,096,000 -1312.4日** 挪威群 2000年
土卫二十 Paaliaq 22 不详 15,199,000 686.9日 因纽特群 2000年
土卫二十一 Tarvos 15 不详 18,247,000 925.6日 高卢群 2000年
土卫二十二 Ijiraq 12 不详 11,440,000 451.5日 因纽特群 2000年
土卫二十三 Suttungr 7 不详 19,463,000 -1016.3日** 挪威群 2000年
土卫二十四 Kiviuq 16 不详 11,365,000 449.2日 因纽特群 2000年
土卫二十五 Mundilfari 7 不详 18,709,000 -951.4日** 挪威群 2000年
土卫二十六 Albiorix 32 不详 16,404,000 783.5日 高卢群 2000年
土卫二十七 Skathi 8 不详 15,647,000 -728.9日** 挪威群 2000年
土卫二十八 Erriapo 10 不详 17,616,000 871.9日 高卢群 2000年
土卫二十九 Siarnaq 40 不详 18,160,000 893.1日 因纽特群 2000年
土卫三十 Thrymr 7 不详 20,382,000 -1086.9日** 挪威群 2000年
土卫三十一 Narvi 7 不详 18,719,000 -956.2日** 2003年
土卫三十二 Methone 3 不详 194,000 1.01日 2004年
土卫三十三 Pallene 4 不详 211,000 1.14日 2004年
土卫三十四 Polydeuces 3.5 377,396 2.736915日 尾随狄俄涅后的特洛依小行星 2004年
土卫三十五 Daphnis ~7 136,505 0.59537 Keeler缝内 2005年
S/2004 S 6*** ~5 141,000 0.622 F环外侧 2004年
S/2004 S 3* 3-5 不详 141,000 不详 F环外侧(?) 2004年
S/2004 S 4* 3-5 不详 不详 不详 F环内侧(?) 2004年
S/2004 S 7 ~6 19,800,000 -1103** 挪威群 2004年
S/2004 S 8 ~6 22,200,000 -1355** 挪威群 2004年
S/2004 S 9 ~5 19,800,000 -1077** 挪威(Skathi)群 2004年
S/2004 S 10 ~6 19,350,000 -1026** 挪威群 2004年
S/2004 S 11 ~6 16,950,000 822 因纽特群 2004年
S/2004 S 12 ~5 19,650,000 -1048** 挪威群 2004年
S/2004 S 13 ~6 18,450,000 -906** 挪威群 2004年
S/2004 S 14 ~6 19,950,000 -1081** 挪威群 2004年
S/2004 S 15 ~6 18,750,000 -1008** 挪威(Skathi)群 2004年
S/2004 S 16 ~4 22,200,000 -1271** 挪威群 2004年
S/2004 S 17 ~4 18,600,000 -986** 挪威群 2004年
S/2004 S 18 ~7 19,650,000 -1052** 挪威(Skathi)群 2004年
* 正在等待确认并命名
** 逆行轨道围绕土星运行 (与行星自转方向相反)
*** 目前不清楚其是否是真正的卫星或只是F环的一个稳定碎片
一些特洛依小行星与土星卫星使用相同的名字: 潘多拉55, 狄俄涅106, 雷亚577, 普罗米修斯1809, 埃庇米修斯1810, 潘4450.
太阳系八大行星之以群组划分：
虽然有些边界并非很清晰, 但大致上土星的天然卫星可以被归类于六大类.
行星环卫星
行星环卫星或 牧羊犬卫星是指轨道位于行星的行星环系统边缘或附近的卫星. 它们经常对行星环造成影响: 产生尖锐的边缘或是在它们中造成一个空隙.
土星的牧羊犬卫星是土卫十八, 土卫十五, 土卫十六, 土卫十七以及未经确认的S/2004 S 4, S/2004 S 3和S/2004 S 6.
共享轨道卫星
土卫十和土卫十一是 共享轨道卫星. 这两颗卫星体积相当并且两者的运行轨道直径只有几千米差距, 如果一者飞跃另一者很可能会发生撞击. 但是它们没有, 无论如何, 两者的重力交互影响导致每四年两者交换一次轨道. 参见土卫十一条目了解该特殊排列的详细状况.
内侧大卫星
土星轨道内侧大卫星在 E环中. 它们是土卫一, 土卫二, 土卫三与土卫四.
新近发现的两颗小卫星也在这个群组内: 土卫三十二和土卫三十三. 它们两也是所属群的共享轨道卫星(见下).
特洛依卫星
特洛依小卫星或是另一类共享轨道卫星. 如同一般的共享轨道卫星, 是土星系的特有的. 这些卫星的轨道如同一颗卫星那样距离土星一个位置, 但它们距离足够远以至不会碰撞. 土卫三有两颗微小的共享轨道卫星:土卫十三与土卫十四, 土卫四也有两个:土卫十二与土卫三十四.
这四颗卫星的位置都是在大卫星的拉格朗日点上, 每个占据一个点.
外层大卫星
土星最大卫星的轨道都在E环外, 这些卫星被另分一组. 它们是: 土卫五, 土卫七 (相比起来很小而且形状很不规则), 土卫六与土卫八.
因纽特群
因纽特群卫星距离土星距离相近并且它们的轨道倾角可以把它们定为一组. 它们是: 土卫二十四, 土卫二十二, 土卫二十, 土卫二十九与S/2004 S 11.
诺尔斯群
诺尔斯群卫星距离土星距离相近并且它们的轨道倾角可以把它们定为一组. 它们是: 土卫九, 土卫二十七, 土卫三十一, 土卫二十五, 土卫二十三, 土卫三十, 土卫十九, S/2004 S 7, S/2004 S 8, S/2004 S 9, S/2004 S 10, S/2004 S 12, S/2004 S 13, S/2004 S 14, S/2004 S 15, S/2004 S 16, S/2004 S 17, S/2004 S 18. 所有这些卫星都是 逆行轨道.
高卢群
高卢群卫星距离土星距离相近并且它们的轨道倾角可以把它们定为一组. 它们是: 土卫二十六, 土卫二十八与土卫二十一.
太阳系八大行星之人类对土星的探索：
土星首先被先驱者11号在1979年所拜访然后接下来的两年里被旅行者1号和旅行者2号拜访。卡西尼—惠更斯号探测器已经到达并开始了解土星和它的卫星土卫六. 在运行一系列复杂的名为SOI(Saturn Orbit Insertion土星轨道插入)的演习之后, 卡西尼—惠更斯探测器在2004年7月1日进入环绕土星轨道。
太阳系八大行星之土星的故事和传说：
在罗马神话中，土星（Saturn）是农神的名称。罗马神话中称之为第二代天神克洛诺斯，它是在推翻父亲之后登上天神宝座的。希腊神话中的农神 Cronus是Uranus（天王星）和该亚的儿子，也是宙斯（木星）的父亲。土星也是英语中“星期六”（Saturday）的词根。土星运动迟缓，人们便将它看做掌握时间和命运的象征。无论东方还是西方，都把土星与人类密切相关的农业联系在一起，在天文学中表示的符号，像是一把主宰着农业的大镰刀。中国古代称土星为填星或镇星。