土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)和太陽的(de)平均(jun)距(ju)離(li)超(chao)過了14.37億(yi)千(qian)米(mi)（9.58天文單位），軌(gui)(gui)道上運(yun)行的(de)平均(jun)速度是(shi)9.69 千(qian)米(mi)/秒，所(suo)以土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)上的(de)一年（即土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)繞太陽公轉(zhuan)一周）相(xiang)當于(yu)10759個地(di)球日（或是(shi)28.5地(di)球年）。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)橢圓軌(gui)(gui)道相(xiang)對(dui)于(yu)地(di)球軌(gui)(gui)道平面的(de)傾角為(wei)2.48°，因為(wei)離(li)心率為(wei)0.056，因此土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)與(yu)太陽在(zai)近(jin)日點和遠日點（行星(xing)(xing)在(zai)軌(gui)(gui)道路徑上與(yu)太陽最近(jin)和最遠的(de)兩個點）之間(jian)的(de)距(ju)離(li)變化大約為(wei)1.62億(yi)千(qian)米(mi)。
土星可見的(de)特(te)征（如(ru)六邊型風(feng)暴(bao)）的(de)自轉速(su)率根據所(suo)在緯(wei)度的(de)不(bu)同(tong)而有所(suo)不(bu)同(tong)，各個的(de)區(qu)域的(de)自轉周(zhou)期如(ru)下：“系(xi)統(tong)I”的(de)周(zhou)期是10小時(shi)14分00秒(miao)，包含的(de)是赤道(dao)(dao)區(qu)域，從南赤道(dao)(dao)帶的(de)北緣(yuan)延伸(shen)至北赤道(dao)(dao)帶的(de)南緣(yuan)；其他(ta)的(de)緯(wei)度都屬(shu)于周(zhou)期為10小時(shi)39分24秒(miao)的(de)“系(xi)統(tong)II”；基于旅行(xing)者號(hao)飛越土星時(shi)發現的(de)無線(xian)電波，“系(xi)統(tong)III”的(de)周(zhou)期為10小時(shi)39分22.4秒(miao)；因(yin)為與(yu)系(xi)統(tong)II非(fei)常接近，它可以(yi)很大程度上替代系(xi)統(tong)II。
然而，精確的內(nei)部周(zhou)期(qi)仍然未能確定(ding)。卡西尼號在2004年接近土星時，發(fa)現無線電的周(zhou)期(qi)又(you)有可(ke)察覺的增加，達到10小時45分45 秒（±36秒）。造(zao)成變(bian)化(hua)的原因仍不(bu)(bu)清楚，但這種變(bian)化(hua)被認為是(shi)由于無線電的來(lai)源在土星內(nei)部不(bu)(bu)同的緯度上運動而改變(bian)了自(zi)轉周(zhou)期(qi)，而不(bu)(bu)是(shi)出自(zi)土星本(ben)身自(zi)轉周(zhou)期(qi)上的變(bian)化(hua)。
而后，在2007年，無線(xian)電(dian)(dian)發射被(bei)(bei)發現沒(mei)有(you)(you)跟隨著行(xing)(xing)星(xing)一起(qi)旋轉(zhuan)，而可(ke)能(neng)是(shi)由等離子體圓盤的(de)(de)(de)對流(liu)造(zao)成的(de)(de)(de)，它(ta)也與除了行(xing)(xing)星(xing)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)之外的(de)(de)(de)其他因素有(you)(you)關。有(you)(you)報(bao)道指出，這種(zhong)測量到的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)周期的(de)(de)(de)變化也許(xu)是(shi)由土星(xing)衛星(xing)土衛二上的(de)(de)(de)噴泉活動(dong)造(zao)成的(de)(de)(de)。由這種(zhong)活動(dong)而散布進入土星(xing)軌(gui)道的(de)(de)(de)水(shui)蒸氣(qi)被(bei)(bei)電(dian)(dian)離，從而影響了土星(xing)的(de)(de)(de)磁場，使(shi)得磁場的(de)(de)(de)旋轉(zhuan)速度相對于土星(xing)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)被(bei)(bei)稍稍降低。還沒(mei)有(you)(you)方法(fa)可(ke)以(yi)直(zhi)接測定土星(xing)核心的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)速率(lv)。
在2007年9月(yue)的(de)報告(gao)中，根(gen)據各種測量結果（包括卡西尼號(hao)、旅行者(zhe)1號(hao)、2號(hao)和先驅者(zhe)11號(hao)的(de)報告(gao)）綜合而得的(de)對土星(xing)自轉的(de)最后估計值是10小時32分35秒。根(gen)據卡西尼號(hao)探測器(qi)收集(ji)的(de)數據，2019年估計10小時33分38秒。
由于(yu)其低密度、高速自轉和流體的(de)(de)可變性，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)外形(xing)呈現為一個橢球(qiu)(qiu)體，也(ye)就(jiu)是(shi)(shi)極(ji)軸相(xiang)(xiang)對扁(bian)平(ping)而赤道相(xiang)(xiang)對突出(chu)，它的(de)(de)赤道直(zhi)徑(jing)和兩極(ji)直(zhi)徑(jing)之比相(xiang)(xiang)差大約(yue)10%（前者(zhe)120536千米(mi)，后者(zhe)108728千米(mi)）。其它氣體行星(xing)(xing)(xing)雖然(ran)也(ye)是(shi)(shi)橢球(qiu)(qiu)體，但突出(chu)程度都(dou)較小。雖然(ran)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)核心的(de)(de)密度遠高于(yu)水，但由于(yu)存在(zai)較厚的(de)(de)大氣層(ceng)，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)仍(reng)是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)系中僅有的(de)(de)密度低于(yu)水的(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)，它的(de)(de)比重是(shi)(shi)0.69 g/cm3。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質(zhi)量是(shi)(shi)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)95倍，相(xiang)(xiang)較之下木(mu)星(xing)(xing)(xing)質(zhi)量是(shi)(shi)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)318倍，但木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)直(zhi)徑(jing)大約(yue)僅為土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)1.21倍。木(mu)星(xing)(xing)(xing)和土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)一起占據(ju)太(tai)陽(yang)系總行星(xing)(xing)(xing)質(zhi)量的(de)(de)92%。
土星被(bei)稱為氣(qi)態行(xing)(xing)星，但(dan)它并不完全是氣(qi)態的(de)。這顆行(xing)(xing)星主(zhu)要包括氫氣(qi)，在(zai)密(mi)度(du)(du)為0.01 g/cm3以上(shang)(shang)時氫氣(qi)變成(cheng)了非(fei)理(li)想液體。此密(mi)度(du)(du)被(bei)達(da)到在(zai)包含99.9％土星質量的(de)半徑。從行(xing)(xing)星內部(bu)直(zhi)到的(de)核心(xin)的(de)溫(wen)度(du)(du)，壓力和密(mi)度(du)(du)全都是穩步(bu)上(shang)(shang)升，使在(zai)行(xing)(xing)星的(de)更深層導致(zhi)氫氣(qi)轉(zhuan)變成(cheng)金屬。
雖然(ran)只有少(shao)量的(de)(de)直接(jie)資料，但標(biao)準的(de)(de)行星(xing)模型表明，土星(xing)的(de)(de)內部結構仍被(bei)認為與(yu)木星(xing)相(xiang)似，即有一個被(bei)氫(qing)(qing)和氦(hai)包圍著的(de)(de)較小(xiao)核(he)心(xin)。巖石核(he)心(xin)的(de)(de)構成與(yu)地球相(xiang)似但密度更高，估(gu)計核(he)心(xin)的(de)(de)質(zhi)量大約是(shi)(shi)地球質(zhi)量的(de)(de)9–22倍。在(zai)核(he)心(xin)之外(wai)，有更厚(hou)的(de)(de)液(ye)(ye)態金屬氫(qing)(qing)層(ceng)(ceng)(ceng)，然(ran)后是(shi)(shi)數層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)液(ye)(ye)態氫(qing)(qing)和氦(hai)層(ceng)(ceng)(ceng)，在(zai)最外(wai)層(ceng)(ceng)(ceng)是(shi)(shi)厚(hou)達1000 千米的(de)(de)大氣層(ceng)(ceng)(ceng)，也存(cun)在(zai)著各種型態冰的(de)(de)蹤(zong)跡。
土(tu)星(xing)有非常熱(re)的(de)(de)(de)內(nei)部(bu)，核(he)心的(de)(de)(de)溫度(du)高(gao)達(da)11700 °C，并且輻(fu)射至太空中(zhong)的(de)(de)(de)能(neng)量是(shi)它接受來自(zi)太陽的(de)(de)(de)能(neng)量的(de)(de)(de)2.5倍。大部(bu)分(fen)(fen)能(neng)量是(shi)由(you)緩慢的(de)(de)(de)重力壓(ya)縮（克(ke)赫(he)歷程(cheng)(cheng)）產生(sheng)(sheng)，但這(zhe)還不(bu)能(neng)充分(fen)(fen)解釋土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)制造過程(cheng)(cheng)。額外的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)可能(neng)由(you)另一種機制產生(sheng)(sheng)：在土(tu)星(xing)內(nei)部(bu)深(shen)處，液態氦的(de)(de)(de)液滴如(ru)雨般穿(chuan)過較輕的(de)(de)(de)氫，在此(ci)過程(cheng)(cheng)中(zhong)不(bu)斷地(di)通過摩擦而(er)產生(sheng)(sheng)熱(re)。
土(tu)星外圍(wei)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)包括96.3%的(de)(de)(de)氫和3.25%的(de)(de)(de)氦，可以偵測到的(de)(de)(de)氣(qi)體還(huan)有氨(an)、乙炔、乙烷(wan)、磷化(hua)(hua)氫和甲烷(wan)。上層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)云(yun)由氨(an)的(de)(de)(de)冰晶組(zu)成，較低層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)云(yun)則由硫化(hua)(hua)氫銨（NH?HS）或水(shui)組(zu)成。相(xiang)對于(yu)(yu)太陽(yang)所含(han)有的(de)(de)(de)豐(feng)(feng)富(fu)的(de)(de)(de)氦，土(tu)星大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)中氦的(de)(de)(de)豐(feng)(feng)盈(ying)度明顯高很多。對于(yu)(yu)比氦重的(de)(de)(de)元(yuan)素的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)，如今所知不甚精確；但如果假設與太陽(yang)系形成時的(de)(de)(de)原始豐(feng)(feng)盈(ying)度是相(xiang)當的(de)(de)(de)，則可估(gu)算出(chu)這(zhe)些元(yuan)素的(de)(de)(de)總質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是地球質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)19-31倍(bei)，而且(qie)大(da)(da)部分都(dou)存(cun)在于(yu)(yu)土(tu)星的(de)(de)(de)核心(xin)區域。
土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)上層(ceng)大(da)(da)氣與木(mu)星(xing)(xing)相似（在(zai)相同定義的(de)(de)(de)(de)前提下），同樣都(dou)有著顯(xian)而易見的(de)(de)(de)(de)條(tiao)紋(wen)；但土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)紋(wen)比(bi)較(jiao)幽(you)暗，并(bing)且赤道(dao)附近的(de)(de)(de)(de)條(tiao)紋(wen)也比(bi)較(jiao)“幽(you)色”。從底部(bu)延展至(zhi)大(da)(da)約(yue)10千(qian)(qian)(qian)米高處，是由水冰構成的(de)(de)(de)(de)層(ceng)次，溫(wen)度(du)大(da)(da)約(yue)是-23℃。在(zai)這(zhe)之后是硫化(hua)氫(qing)氨冰的(de)(de)(de)(de)層(ceng)次，延伸出另外的(de)(de)(de)(de)50千(qian)(qian)(qian)米，溫(wen)度(du)大(da)(da)約(yue)在(zai)-93℃，在(zai)這(zhe)之上是80千(qian)(qian)(qian)米的(de)(de)(de)(de)氨冰云，溫(wen)度(du)大(da)(da)約(yue)是-153℃。接近頂(ding)部(bu)，在(zai)云層(ceng)之上200～270千(qian)(qian)(qian)米是可以看見的(de)(de)(de)(de)云層(ceng)頂(ding)端(duan)，由數層(ceng)氫(qing)和(he)氦構成的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣層(ceng)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)風速是太陽系(xi)中最(zui)高的(de)(de)(de)(de)，旅(lv)行者號的(de)(de)(de)(de)數據顯(xian)示土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)東風最(zui)高可達500m/s（1800千(qian)(qian)(qian)米/時）。直到旅(lv)行者探測器飛越土(tu)(tu)星(xing)(xing)，比(bi)較(jiao)纖細的(de)(de)(de)(de)條(tiao)紋(wen)才(cai)被(bei)觀(guan)測到。然而從那之后，地基望遠鏡也被(bei)改善(shan)到在(zai)通(tong)常情(qing)況下都(dou)能夠觀(guan)察到土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)這(zhe)些(xie)細紋(wen)。
土(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣層(ceng)通(tong)常都(dou)很平靜，偶爾(er)會出(chu)現(xian)(xian)(xian)一(yi)些持(chi)(chi)續較(jiao)長時(shi)間的(de)(de)(de)(de)長圓形特征，以及其他在木星上常常出(chu)現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)特征。1990年(nian)(nian)，哈勃太(tai)(tai)空望遠鏡在土(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)(de)(de)赤道附近觀察到(dao)一(yi)朵極(ji)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)白(bai)云(yun)(yun)，是(shi)在旅行者號(hao)探測(ce)器與土(tu)(tu)(tu)星遭遇時(shi)未曾看見的(de)(de)(de)(de)，在1994年(nian)(nian)又觀察到(dao)另(ling)一(yi)朵較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)白(bai)云(yun)(yun)風(feng)暴(bao)。1990年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)白(bai)云(yun)(yun)是(shi)大(da)(da)白(bai)斑(ban)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)例子，這是(shi)在每一(yi)個(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星年(nian)(nian)（大(da)(da)約30個(ge)(ge)地(di)球年(nian)(nian)），當(dang)(dang)土(tu)(tu)(tu)星北半(ban)球夏至的(de)(de)(de)(de)時(shi)候(hou)所發生的(de)(de)(de)(de)獨特但短期的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)(xian)象。之前的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)白(bai)斑(ban)分別(bie)出(chu)現(xian)(xian)(xian)于1876、1903、1933和(he)1960年(nian)(nian)，并且以1933年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)最(zui)為(wei)著名。如果這個(ge)(ge)周期能(neng)夠持(chi)(chi)續，下一(yi)場(chang)大(da)(da)風(feng)暴(bao)將在大(da)(da)約2020年(nian)(nian)發生。來自卡西尼號(hao)探測(ce)器的(de)(de)(de)(de)最(zui)新(xin)圖像顯示，土(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)(de)(de)北半(ban)球呈(cheng)現(xian)(xian)(xian)與天王(wang)星相似的(de)(de)(de)(de)明亮藍色(se)(se)。這種藍色(se)(se)非常可能(neng)是(shi)由瑞利散射(she)造成的(de)(de)(de)(de)，但因為(wei)當(dang)(dang)時(shi)土(tu)(tu)(tu)星環(huan)遮蔽住了(le)北半(ban)球，因此從地(di)球上無法(fa)看見這種藍色(se)(se)。天文學家(jia)通(tong)過分析紅(hong)外線影像發現(xian)(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)星有(you)(you)一(yi)個(ge)(ge)“溫暖”的(de)(de)(de)(de)極(ji)地(di)漩(xuan)渦(wo)，這種特征在太(tai)(tai)陽系內是(shi)僅有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)。天文學家(jia)認(ren)為(wei)這個(ge)(ge)點是(shi)土(tu)(tu)(tu)星上溫度最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)(de)點，土(tu)(tu)(tu)星上其他各處(chu)的(de)(de)(de)(de)溫度是(shi)-185 °C，而(er)該漩(xuan)渦(wo)處(chu)的(de)(de)(de)(de)溫度則高(gao)達-122 °C。
旅行者1號(hao)(hao)的(de)(de)影像(xiang)中(zhong)最先被注意(yi)到(dao)的(de)(de)是(shi)一(yi)個(ge)長(chang)期出(chu)現于北(bei)緯78°附近，圍繞著北(bei)極(ji)的(de)(de)六邊形(xing)漩渦(wo)。不同于北(bei)極(ji)，哈勃太空望遠鏡所拍(pai)攝到(dao)的(de)(de)南極(ji)區影像(xiang)有(you)(you)明顯的(de)(de)“噴射(she)氣流”，但沒有(you)(you)強烈的(de)(de)極(ji)區漩渦(wo)，也沒有(you)(you)“六邊形(xing)的(de)(de)駐波”。但是(shi)，NASA報告卡西尼號(hao)(hao)在2006年11月觀(guan)測(ce)到(dao)一(yi)個(ge)位于南極(ji)像(xiang)颶(ju)風(feng)的(de)(de)風(feng)暴，有(you)(you)著清(qing)晰的(de)(de)眼(yan)壁(bi)。這(zhe)是(shi)很值得注意(yi)的(de)(de)觀(guan)測(ce)報告，因為在過(guo)去除了地(di)球之(zhi)外，沒有(you)(you)在任何(he)的(de)(de)行星上觀(guan)測(ce)到(dao)眼(yan)壁(bi)云（包括(kuo)伽利略(lve)號(hao)(hao)探測(ce)器(qi)在木星的(de)(de)大紅斑上都(dou)未能(neng)發現眼(yan)壁(bi)云）。
在北極(ji)的(de)(de)(de)(de)六(liu)邊(bian)(bian)形(xing)結(jie)構(gou)中每一(yi)邊(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)直線(xian)(xian)長度大約(yue)是13800千米，整個(ge)結(jie)構(gou)每10小時39分24秒自(zi)轉一(yi)周(zhou)(zhou)，與行星的(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)電波輻(fu)射周(zhou)(zhou)期(qi)一(yi)樣，這(zhe)也(ye)被認為(wei)是土(tu)星內部的(de)(de)(de)(de)自(zi)轉周(zhou)(zhou)期(qi)。這(zhe)個(ge)六(liu)邊(bian)(bian)形(xing)結(jie)構(gou)像大氣(qi)層中可見的(de)(de)(de)(de)其他(ta)云彩一(yi)樣，在經(jing)度上(shang)沒有移動(dong)。這(zhe)個(ge)現象的(de)(de)(de)(de)規律性的(de)(de)(de)(de)起源(yuan)仍在猜測之中，多數的(de)(de)(de)(de)天(tian)文學家認為(wei)是在大氣(qi)層中某(mou)種形(xing)式的(de)(de)(de)(de)駐波，但(dan)是六(liu)邊(bian)(bian)形(xing)也(ye)許是一(yi)種新型(xing)態(tai)的(de)(de)(de)(de)極(ji)光。在實驗室的(de)(de)(de)(de)流(liu)體(ti)轉動(dong)桶內已經(jing)模擬出(chu)了多邊(bian)(bian)型(xing)結(jie)構(gou)。
土(tu)星(xing)(xing)(xing)有(you)一(yi)(yi)個簡單的(de)(de)(de)(de)(de)具有(you)對(dui)稱(cheng)形狀的(de)(de)(de)(de)(de)內在磁(ci)場(chang)(chang)——一(yi)(yi)個磁(ci)偶(ou)極子。磁(ci)場(chang)(chang)在赤道的(de)(de)(de)(de)(de)強度為0.2高斯（20μT），大約是木(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)20分之一(yi)(yi)，比地球的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(chang)微弱(ruo)一(yi)(yi)點；由于強度遠(yuan)比木(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場(chang)(chang)微弱(ruo)，因此(ci)土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)層僅延(yan)伸至土(tu)衛(wei)六軌道之外。磁(ci)層產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)原因很有(you)可(ke)能與(yu)木(mu)星(xing)(xing)(xing)相似——由金屬氫層（被稱(cheng)為“金屬氫發電機”）中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)電流引起。與(yu)其他的(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)一(yi)(yi)樣，土(tu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)層會受到來自(zi)太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)太陽(yang)風內的(de)(de)(de)(de)(de)帶電微粒(li)(li)影響而產(chan)生(sheng)(sheng)偏轉。衛(wei)星(xing)(xing)(xing)土(tu)衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)(de)軌道位于土(tu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)層的(de)(de)(de)(de)(de)外圍(wei)，并(bing)且土(tu)衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)(de)大氣層外層中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)帶電粒(li)(li)子提供了等離子體。
土星(xing)環繞太(tai)陽(yang)旋轉一周接(jie)近30年，在公轉一次(ci)中(zhong)僅(jin)出現兩次(ci)土星(xing)雙極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)現象。哈勃望遠鏡拍攝的(de)(de)(de)這張圖(tu)像(xiang)顯(xian)示(shi)土星(xing)每個極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)地(di)同時(shi)出現閃亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)。這一現象是由于太(tai)陽(yang)風形成(cheng)的(de)(de)(de)。太(tai)陽(yang)風是太(tai)陽(yang)噴射的(de)(de)(de)亞原子(zi)帶電粒子(zi)流，與土星(xing)大(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)發生交互作用。在地(di)球(qiu)上，極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)是帶電粒子(zi)沿著地(di)球(qiu)磁(ci)場線進入大(da)氣(qi)層形成(cheng)的(de)(de)(de)奇特現象。天文學(xue)家發現該圖(tu)像(xiang)中(zhong)土星(xing)北(bei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和南(nan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)之間(jian)存在細微的(de)(de)(de)差別，其中(zhong)包(bao)含在北(bei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)中(zhong)的(de)(de)(de)明(ming)亮(liang)(liang)橢圓(yuan)形狀區域(yu)比南(nan)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)區域(yu)略小，并且光(guang)(guang)(guang)線更(geng)強烈一些(xie)。這暗(an)示(shi)著土星(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)場分(fen)布并不均勻，由于北(bei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)磁(ci)場更(geng)強一些(xie)，當(dang)太(tai)陽(yang)粒子(zi)穿過北(bei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)大(da)氣(qi)層時(shi)被加速形成(cheng)能量較(jiao)高的(de)(de)(de)粒子(zi)流。
1610年(nian)，意(yi)大利天文學(xue)家(jia)(jia)伽(jia)利略·伽(jia)利雷（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)在(zai)土(tu)(tu)星(xing)的球(qiu)狀本(ben)體(ti)旁有奇怪的附屬(shu)物(wu)。1659年(nian)，荷蘭學(xue)者克(ke)里斯蒂(di)安(an)·惠更斯（Christiaan Huygens）證(zheng)實這(zhe)是(shi)(shi)離開本(ben)體(ti)的光環。當時觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)土(tu)(tu)星(xing)環有5個(ge)(ge)(ge)（1979年(nian)先驅(qu)者11號又探測(ce)(ce)到(dao)兩個(ge)(ge)(ge)新環）。1675年(nian)意(yi)大利天文學(xue)家(jia)(jia)喬凡尼(ni)·多美尼(ni)科·卡西尼(ni)（Giovanni Domenico Cassini），發現(xian)土(tu)(tu)星(xing)光環中(zhong)間(jian)有一(yi)條暗縫（后(hou)稱卡西尼(ni)縫），他(ta)還猜(cai)測(ce)(ce)光環是(shi)(shi)由無數小顆粒構成。兩個(ge)(ge)(ge)多世紀(ji)后(hou)的分(fen)光觀(guan)(guan)測(ce)(ce)證(zheng)實了他(ta)的猜(cai)測(ce)(ce)，但(dan)在(zai)這(zhe)二百年(nian)間(jian)，土(tu)(tu)星(xing)環通常被看作是(shi)(shi)一(yi)個(ge)(ge)(ge)或幾個(ge)(ge)(ge)扁平(ping)的固體(ti)物(wu)質盤。直(zhi)到(dao)1856年(nian)，英國物(wu)理學(xue)家(jia)(jia)詹姆斯·克(ke)拉克(ke)·麥克(ke)斯韋（James Clerk Maxwell）從理論上(shang)(shang)論證(zheng)了土(tu)(tu)星(xing)環是(shi)(shi)無數個(ge)(ge)(ge)小衛星(xing)在(zai)土(tu)(tu)星(xing)赤(chi)道面上(shang)(shang)繞土(tu)(tu)星(xing)旋轉的物(wu)質系統。
土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)位(wei)于土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)赤(chi)道面上。在(zai)空間(jian)探(tan)測(ce)(ce)前，從地面觀(guan)測(ce)(ce)得知土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)有(you)五(wu)個(ge)(ge)(ge)(ge)，其(qi)中(zhong)(zhong)包括三個(ge)(ge)(ge)(ge)主環(huan)(huan)(huan)（A環(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)）和兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)暗環(huan)(huan)(huan)（D環(huan)(huan)(huan)、E環(huan)(huan)(huan)）。B環(huan)(huan)(huan)寬(kuan)(kuan)(kuan)又亮，它(ta)(ta)的(de)(de)內(nei)(nei)側(ce)是(shi)(shi)(shi)C環(huan)(huan)(huan)，外(wai)(wai)側(ce)是(shi)(shi)(shi)A環(huan)(huan)(huan)。A、B兩(liang)環(huan)(huan)(huan)之間(jian)為寬(kuan)(kuan)(kuan)約4800千(qian)米(mi)的(de)(de)卡(ka)(ka)西尼縫(feng)，是(shi)(shi)(shi)天文學家卡(ka)(ka)西尼在(zai)1675年(nian)發(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)，產(chan)生(sheng)環(huan)(huan)(huan)縫(feng)的(de)(de)原因(yin)是(shi)(shi)(shi)因(yin)為光環(huan)(huan)(huan)中(zhong)(zhong)有(you)衛星(xing)(xing)運行，衛星(xing)(xing)的(de)(de)引力造成(cheng)的(de)(de)。B環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)內(nei)(nei)半(ban)(ban)(ban)徑91500千(qian)米(mi)，外(wai)(wai)半(ban)(ban)(ban)徑116500千(qian)米(mi)，寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)25000千(qian)米(mi)，可(ke)以(yi)并排(pai)安放(fang)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)地球。A環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)內(nei)(nei)半(ban)(ban)(ban)徑121500千(qian)米(mi)，外(wai)(wai)半(ban)(ban)(ban)徑137000千(qian)米(mi)，寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)15500千(qian)米(mi)。C環(huan)(huan)(huan)很(hen)暗，它(ta)(ta)從B環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)內(nei)(nei)邊緣一(yi)直延伸到離土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)表(biao)(biao)面只有(you)12000千(qian)米(mi)處(chu)，寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)約19000千(qian)米(mi)。1969年(nian)在(zai)C環(huan)(huan)(huan)內(nei)(nei)側(ce)發(fa)現(xian)(xian)了更暗的(de)(de)D環(huan)(huan)(huan)，它(ta)(ta)幾乎觸及土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)表(biao)(biao)面。在(zai)A環(huan)(huan)(huan)外(wai)(wai)側(ce)還(huan)有(you)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)E環(huan)(huan)(huan)，由非常稀疏的(de)(de)物質(zhi)碎(sui)片構成(cheng)，延伸在(zai)五(wu)六個(ge)(ge)(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)徑以(yi)外(wai)(wai)。1979年(nian)9月先驅(qu)者(zhe)11號探(tan)測(ce)(ce)到兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)新環(huan)(huan)(huan)——F環(huan)(huan)(huan)和G環(huan)(huan)(huan)。F環(huan)(huan)(huan)很(hen)窄(zhai)，寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)不到800千(qian)米(mi)，離土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)距(ju)離為2.33個(ge)(ge)(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)徑，正好在(zai)A環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外(wai)(wai)側(ce)。G環(huan)(huan)(huan)離土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)很(hen)遠，展布在(zai)離土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)中(zhong)(zhong)心大(da)約10～15個(ge)(ge)(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)徑間(jian)的(de)(de)廣闊地帶。先驅(qu)者(zhe)11號還(huan)測(ce)(ce)定(ding)了A環(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)和卡(ka)(ka)西尼縫(feng)的(de)(de)位(wei)置、寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)，其(qi)結果(guo)同地面觀(guan)測(ce)(ce)相差(cha)不大(da)。先驅(qu)者(zhe)11號的(de)(de)紫外(wai)(wai)輝光觀(guan)測(ce)(ce)發(fa)現(xian)(xian)，在(zai)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)可(ke)見環(huan)(huan)(huan)周圍有(you)巨大(da)的(de)(de)氫(qing)云，環(huan)(huan)(huan)本身(shen)是(shi)(shi)(shi)氫(qing)云的(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)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他環(huan)(huan)(huan)(huan)都很(hen)暗弱。土(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)面(mian)與軌道(dao)(dao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾角較(jiao)大(da)，從地球上看，土(tu)星(xing)(xing)呈現出南北(bei)方向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擺動(dong)，這(zhe)就造(zao)成(cheng)(cheng)了(le)土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期變化(hua)。仔細觀測發現，土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)內除卡西尼縫(feng)(feng)以(yi)外(wai)，還有(you)若干條(tiao)縫(feng)(feng)，它們是(shi)(shi)(shi)質(zhi)點密度較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域，但(dan)大(da)多(duo)不完整(zheng)且具有(you)暫(zan)時(shi)性。只有(you)A環(huan)(huan)(huan)(huan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)恩(en)克(ke)縫(feng)(feng)為(wei)永(yong)久性，不過(guo)，環(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)(feng)也不完整(zheng)。科學(xue)家(jia)認(ren)為(wei)這(zhe)些(xie)環(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)(feng)都是(shi)(shi)(shi)土(tu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)力共(gong)振造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，猶(you)如木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巨大(da)引(yin)力攝動(dong)造(zao)成(cheng)(cheng)小行(xing)星(xing)(xing)帶中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柯(ke)克(ke)伍德縫(feng)(feng)一樣。“先驅者(zhe)”11號在A環(huan)(huan)(huan)(huan)與F環(huan)(huan)(huan)(huan)之間發現一個新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)(feng)，稱為(wei)“先驅者(zhe)縫(feng)(feng)”，還測得(de)恩(en)克(ke)縫(feng)(feng)寬度為(wei)392千米(mi)。由(you)觀測闡明土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質(zhi)要歸(gui)功于美國天文學(xue)家(jia)基勒，他在1895年從土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)射光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)普勒頻移發現土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)不是(shi)(shi)(shi)固體盤，而是(shi)(shi)(shi)以(yi)獨立軌道(dao)(dao)繞土(tu)星(xing)(xing)旋轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)群質(zhi)點。土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)掩星(xing)(xing)并沒有(you)把被(bei)掩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)光完全擋住，這(zhe)也說明土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)(shi)(shi)由(you)分離質(zhi)點構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。1972年從土(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)反(fan)射的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雷達回(hui)波得(de)知環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)點是(shi)(shi)(shi)直徑介于4到(dao)30厘米(mi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰塊。
探(tan)測(ce)器傳回的(de)(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)照(zhao)片讓(rang)科(ke)學家非常(chang)吃(chi)驚，在近處所看到的(de)(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)環(huan)，竟然是一大片碎石塊和冰塊，使人眼(yan)花繚亂。它們(men)的(de)(de)(de)(de)直徑從幾厘米到幾十厘米不等(deng)(deng)，只(zhi)有(you)少量的(de)(de)(de)(de)超過1米或(huo)者更(geng)大，土(tu)星(xing)(xing)周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)環(huan)平面內(nei)有(you)數百條到數千條大小不等(deng)(deng)，形(xing)狀各異的(de)(de)(de)(de)環(huan)。大部分環(huan)是對稱地繞(rao)土(tu)星(xing)(xing)轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)，也(ye)有(you)不對稱的(de)(de)(de)(de)有(you)完整的(de)(de)(de)(de)、比較完整的(de)(de)(de)(de)、殘缺不全的(de)(de)(de)(de)。環(huan)的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀有(you)鋸齒形(xing)的(de)(de)(de)(de)，也(ye)有(you)輻射(she)狀的(de)(de)(de)(de)。令科(ke)學家迷惑不解的(de)(de)(de)(de)是，有(you)的(de)(de)(de)(de)環(huan)好像是由幾股(gu)細繩(sheng)(sheng)松散的(de)(de)(de)(de)搓成的(de)(de)(de)(de)粗繩(sheng)(sheng)一樣(yang)，或(huo)者說(shuo)像姑娘們(men)的(de)(de)(de)(de)發辮(bian)那樣(yang)相互扭結在一起。輻射(she)狀的(de)(de)(de)(de)環(huan)更(geng)是令科(ke)學家大開了(le)眼(yan)界而又傷透了(le)腦筋，組成環(huan)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)就像車輪那樣(yang)，步調(diao)整齊地繞(rao)著土(tu)星(xing)(xing)轉(zhuan)，要求(qiu)那些離(li)得越遠的(de)(de)(de)(de)碎石塊和冰塊運動(dong)的(de)(de)(de)(de)速度越快。這(zhe)顯然違背了(le)已經掌握的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)運動(dong)定(ding)律。
美(mei)國國家航(hang)空航(hang)天局（NASA）的(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)家于(yu)2009年10月8日發(fa)(fa)(fa)現(xian)土(tu)(tu)星(xing)(xing)周圍存在一(yi)(yi)(yi)個(ge)“隱形(xing)”的(de)(de)(de)(de)巨大(da)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)，這(zhe)個(ge)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)可(ke)以(yi)容(rong)納(na)10億(yi)個(ge)地球(qiu)。NASA噴(pen)氣推(tui)進實(shi)驗室稱，該(gai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)平面(mian)與(yu)(yu)土(tu)(tu)星(xing)(xing)主光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面(mian)成27度傾角(jiao)，該(gai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內側距離土(tu)(tu)星(xing)(xing)約595萬(wan)千(qian)(qian)米，寬(kuan)度約1190萬(wan)千(qian)(qian)米它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)直徑相(xiang)當于(yu)300倍土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)直徑。可(ke)容(rong)納(na)大(da)約10億(yi)個(ge)地球(qiu)。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)由冰(bing)和(he)塵埃(ai)(ai)微粒(li)組成，它(ta)(ta)們(men)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)距離如此之大(da)，即使你站在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)上也看不清(qing)楚，另外土(tu)(tu)星(xing)(xing)照(zhao)射(she)到的(de)(de)(de)(de)太陽光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)線(xian)很(hen)(hen)少，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)反射(she)出的(de)(de)(de)(de)可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)更少，令它(ta)(ta)難以(yi)被(bei)發(fa)(fa)(fa)現(xian)組成光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)塵埃(ai)(ai)溫度很(hen)(hen)低，僅有-193℃，但卻散發(fa)(fa)(fa)出熱輻射(she)。NASA斯(si)皮(pi)策(ce)太空望(wang)遠鏡正是捕捉到這(zhe)些(xie)熱輻射(she)，才發(fa)(fa)(fa)現(xian)了(le)這(zhe)個(ge)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)九的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道穿越(yue)該(gai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。科(ke)學(xue)家們(men)認為，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內的(de)(de)(de)(de)冰(bing)和(he)塵埃(ai)(ai)來自于(yu)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六與(yu)(yu)彗星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)碰撞。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)現(xian)可(ke)能有助(zhu)于(yu)解釋關(guan)于(yu)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)八(ba)(ba)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)古老而神(shen)秘的(de)(de)(de)(de)問題。天文學(xue)家卡西尼1671年首次發(fa)(fa)(fa)現(xian)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)八(ba)(ba)，稱這(zhe)個(ge)星(xing)(xing)球(qiu)一(yi)(yi)(yi)面(mian)黑一(yi)(yi)(yi)面(mian)白，就像太極符號一(yi)(yi)(yi)樣。新(xin)發(fa)(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)旋轉軌(gui)道與(yu)(yu)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)八(ba)(ba)相(xiang)反。科(ke)學(xue)家們(men)推(tui)測，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內的(de)(de)(de)(de)塵埃(ai)(ai)飛(fei)濺(jian)到土(tu)(tu)衛(wei)(wei)八(ba)(ba)表(biao)面(mian)上，形(xing)成了(le)黑色(se)區域。“長久以(yi)來，航(hang)天學(xue)者一(yi)(yi)(yi)直認為土(tu)(tu)衛(wei)(wei)九與(yu)(yu)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)八(ba)(ba)表(biao)面(mian)之上的(de)(de)(de)(de)黑色(se)物質(zhi)之間(jian)(jian)存在某種聯系，新(xin)發(fa)(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)為此提供(gong)了(le)令人信服的(de)(de)(de)(de)證據。”新(xin)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)現(xian)者之一(yi)(yi)(yi)、馬里蘭(lan)大(da)學(xue)專家道格拉(la)斯(si)·漢密爾(er)頓說(shuo)。
土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有為數(shu)(shu)眾多的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。精確的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量尚不能(neng)確定(ding)，所有在(zai)環(huan)(huan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大冰(bing)塊(kuai)理論上(shang)來說都(dou)是(shi)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，而且(qie)要(yao)區(qu)分出是(shi)環(huan)(huan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大顆(ke)(ke)粒還(huan)是(shi)小(xiao)(xiao)(xiao)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)很(hen)困難(nan)的(de)(de)(de)(de)(de)。到2009年已(yi)經(jing)(jing)(jing)確認的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有62顆(ke)(ke)，到2019年已(yi)經(jing)(jing)(jing)確認的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有82顆(ke)(ke)，其中53顆(ke)(ke)已(yi)經(jing)(jing)(jing)有了(le)正式的(de)(de)(de)(de)(de)名稱，29顆(ke)(ke)仍然未被(bei)命名。還(huan)另外3顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)可能(neng)是(shi)環(huan)(huan)上(shang)塵埃的(de)(de)(de)(de)(de)聚集(ji)體而未能(neng)確認。此外，有證據表明，土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)中有數(shu)(shu)十至數(shu)(shu)百(bai)個直徑為40-500米的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)(xiao)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)， 不被(bei)認為是(shi)真正的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。從理論上(shang)來說，所有在(zai)環(huan)(huan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大冰(bing)塊(kuai)都(dou)是(shi)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，但要(yao)區(qu)分出是(shi)環(huan)(huan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大冰(bing)塊(kuai)還(huan)是(shi)小(xiao)(xiao)(xiao)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)很(hen)困難(nan)的(de)(de)(de)(de)(de)。許多衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)都(dou)非常的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)(xiao)，34顆(ke)(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑小(xiao)(xiao)(xiao)于10千米，另外13顆(ke)(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑小(xiao)(xiao)(xiao)于50千米，只有7顆(ke)(ke)有足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)質量能(neng)夠(gou)以自身的(de)(de)(de)(de)(de)重力(li)達到流體靜力(li)平(ping)衡。
土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)有(you)(you)一(yi)(yi)個顯著的(de)環(huan)系統(tong)，主(zhu)要(yao)的(de)成分是(shi)冰的(de)微(wei)粒和(he)較少數的(de)巖石殘骸以及塵土(tu)(tu)已經確(que)認的(de)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)有(you)(you)62顆，其中(zhong)9個是(shi)1900年以前(qian)發現的(de)。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)是(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)系統(tong)中(zhong)最(zui)大和(he)太(tai)陽系中(zhong)第二大的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)（半徑(jing)2575千米(mi)(mi)）（太(tai)陽系最(zui)大的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)是(shi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)木(mu)衛(wei)三半徑(jing)2634千米(mi)(mi)），比行(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)的(de)水星(xing)(xing)(xing)還(huan)要(yao)大；而且(qie)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)是(shi)太(tai)陽系僅有(you)(you)的(de)擁(yong)有(you)(you)明顯大氣層的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)。最(zui)先發現的(de)前(qian)九顆衛(wei)星(xing)(xing)(xing)按距(ju)離土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)由近(jin)到遠排(pai)列為：土(tu)(tu)衛(wei)一(yi)(yi)、土(tu)(tu)衛(wei)二、土(tu)(tu)衛(wei)三、土(tu)(tu)衛(wei)四、土(tu)(tu)衛(wei)五(wu)、土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)、土(tu)(tu)衛(wei)七(qi)、土(tu)(tu)衛(wei)八、土(tu)(tu)衛(wei)九。但土(tu)(tu)衛(wei)十比土(tu)(tu)衛(wei)一(yi)(yi)更(geng)靠近(jin)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)，離土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)距(ju)離只有(you)(you)159500千米(mi)(mi)，僅為土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤道半徑(jing)的(de)2.66倍，已接近(jin)洛(luo)希極(ji)限。這些衛(wei)星(xing)(xing)(xing)在土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤道平面附近(jin)以近(jin)圓軌道繞土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)轉動。
1980年，當旅行(xing)者號(hao)探測器(qi)飛過土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)時，在原有的九顆衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)（土衛(wei)一(yi)到土衛(wei)九）基礎上，又(you)發(fa)現了八(ba)顆新的衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。但是(shi)很難說土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)究竟有多少衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。一(yi)些組(zu)成(cheng)土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)光環的較大的粒子實際上也許就是(shi)小衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在太(tai)陽系中擁(yong)有的衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最多。跟(gen)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不一(yi)樣，土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不能簡單地(di)以成(cheng)分和密度歸類劃分。“旅行(xing)者號(hao)”所發(fa)現的衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)顯示(shi)出復雜多樣的特征。
天文學家從旅行(xing)者號探測器(qi)發(fa)回的(de)(de)資料發(fa)現，除土衛(wei)六(liu)外(wai)，土星(xing)(xing)的(de)(de)其他(ta)衛(wei)星(xing)(xing)都比較(jiao)小，在寒冷的(de)(de)表(biao)面上都有隕擊的(de)(de)疤痕(hen)，像破碎(sui)了的(de)(de)蛋(dan)殼。土衛(wei)一(yi)(yi)表(biao)面上有一(yi)(yi)個直徑達128千(qian)米的(de)(de)赫歇爾隕石坑；土衛(wei)二有著(zhu)荒涼的(de)(de)平原、隕石坑和斷(duan)皺的(de)(de)山脊，它的(de)(de)不(bu)同區域(yu)代表(biao)著(zhu)不(bu)同的(de)(de)歷史時期；土衛(wei)三(san)上有一(yi)(yi)個又深又寬，長約800千(qian)米的(de)(de)裂谷；土衛(wei)四表(biao)面有稀疏而(er)明(ming)亮(liang)的(de)(de)條紋，它們(men)都環繞著(zhu)隕石坑。
2019年10月，國際天文(wen)聯合會小行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)心宣布，研(yan)究人員在(zai)(zai)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)周圍新(xin)發(fa)現(xian)20顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。這(zhe)20顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)新(xin)發(fa)現(xian)的(de)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)每顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)直徑僅約5千米，其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)17顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)是(shi)逆(ni)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，即繞土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)運轉方向(xiang)與土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)自轉方向(xiang)相反；另3顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)為順(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。它(ta)們都(dou)屬于距土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)較遠的(de)外(wai)層衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)一(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)逆(ni)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)是(shi)迄今已知距土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)最遠的(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。依照(zhao)軌道傾角的(de)不同(tong)，土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)外(wai)層衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)被(bei)劃分(fen)為諾爾斯(si)群(qun)、高(gao)盧群(qun)和因紐特群(qun)。新(xin)發(fa)現(xian)的(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)，有兩(liang)顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)順(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)被(bei)歸入因紐特群(qun)，研(yan)究人員認為這(zhe)兩(liang)顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)與該群(qun)其(qi)(qi)他(ta)成員一(yi)(yi)樣，都(dou)是(shi)由一(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)遙遠的(de)過去分(fen)裂而(er)成。17顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)逆(ni)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)被(bei)劃入諾爾斯(si)群(qun)，它(ta)們可能也曾(ceng)同(tong)屬于一(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)更大的(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。還有一(yi)(yi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)順(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)軌道傾角與高(gao)盧群(qun)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)相似，但其(qi)(qi)軌道半徑比(bi)包括(kuo)高(gao)盧群(qun)成員在(zai)(zai)內的(de)其(qi)(qi)他(ta)順(shun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)都(dou)大得(de)多(duo)。
在(zai)(zai)史前時(shi)代就已經知道土星(xing)的存(cun)在(zai)(zai)，在(zai)(zai)古代，它(ta)是(shi)(shi)除(chu)了地(di)球之外已知的五顆(ke)行星(xing)中(zhong)最遠的一顆(ke)，并且(qie)有與其(qi)特性相(xiang)符的各(ge)式(shi)各(ge)樣(yang)的神(shen)(shen)(shen)話。在(zai)(zai)古羅馬神(shen)(shen)(shen)話中(zhong)它(ta)是(shi)(shi)農神(shen)(shen)(shen)，從這顆(ke)行星(xing)所采用(yong)的名字，它(ta)是(shi)(shi)農業和收獲的神(shen)(shen)(shen)祇。羅馬人認(ren)為他(ta)與希臘神(shen)(shen)(shen)克(ke)洛諾(nuo)斯(si)(si)，希臘人認(ren)為最外層的行星(xing)是(shi)(shi)神(shen)(shen)(shen)圣的克(ke)洛諾(nuo)斯(si)(si)，而(er)羅馬人也承(cheng)襲這個傳統(tong)。
在(zai)印度占星(xing)學，有(you)9個占星(xing)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天體，像是(shi)(shi)(shi)著名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納瓦格(ge)拉哈歷（Navagraha，梵文：??????），土星(xing)是(shi)(shi)(shi)其中(zhong)之(zhi)(zhi)一稱為(wei)“Sani”或“Shani”，法官在(zai)眾行(xing)(xing)星(xing)之(zhi)(zhi)中(zhong)，由大家共同評(ping)判各自的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)為(wei)是(shi)(shi)(shi)好或是(shi)(shi)(shi)壞。古代的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)國(guo)和日本文化依據(ju)中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)五(wu)行(xing)(xing)之(zhi)(zhi)說選定這顆行(xing)(xing)星(xing)是(shi)(shi)(shi)土星(xing)，是(shi)(shi)(shi)在(zai)傳統上用(yong)于自然分類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素之(zhi)(zhi)一。在(zai)古希伯來語，土星(xing)稱為(wei)“Shabbathai”，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天使(shi)是(shi)(shi)(shi)卡西爾（Cassiel），意(yi)思是(shi)(shi)(shi)智慧之(zhi)(zhi)神或有(you)益于身心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)；是(shi)(shi)(shi)Agiel（精靈(ling)），它更為(wei)黑(hei)暗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一面就是(shi)(shi)(shi)惡(e)魔（lzaz）。在(zai)奧圖曼土耳其使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)烏爾都語和馬來語，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)名稱是(shi)(shi)(shi)“Zuhal”，是(shi)(shi)(shi)從阿拉伯文???轉化過來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，
使(shi)用口(kou)徑1.5厘米的(de)(de)(de)望遠鏡(jing)(jing)就能看(kan)見土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)環(huan)，但直(zhi)(zhi)到(dao)1610年(nian)(nian)伽利略·伽利雷(lei)（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）用望遠鏡(jing)(jing)看(kan)了(le)才知道它的(de)(de)(de)存在。他雖然(ran)起初認(ren)為是在土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)兩側的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)，直(zhi)(zhi)到(dao)克里斯(si)蒂(di)安(an)·惠(hui)更(geng)(geng)(geng)斯(si)（Christiaan Huygens）使(shi)用倍(bei)數更(geng)(geng)(geng)高的(de)(de)(de)望遠鏡(jing)(jing)才看(kan)清楚并認(ren)為是環(huan)。惠(hui)更(geng)(geng)(geng)斯(si)也(ye)發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)了(le)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)。不久之后(hou)(hou)，卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)了(le)另外(wai)4顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)：土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四。在1675年(nian)(nian)，喬(qiao)凡尼(ni)·多美尼(ni)科·卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)（Giovanni Domenico Cassini）發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)了(le)著名的(de)(de)(de)卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)縫。之后(hou)(hou)一(yi)(yi)段時(shi)間都(dou)沒有(you)(you)(you)進(jin)一(yi)(yi)步的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)意義發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)，直(zhi)(zhi)到(dao)1789年(nian)(nian)威(wei)(wei)廉(lian)(lian)·赫歇爾(er)（Willim Herschel）才再發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)兩顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)：土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二。形狀不規則(ze)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)七和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)有(you)(you)(you)著共振，是在1848年(nian)(nian)被威(wei)(wei)廉(lian)(lian)·拉(la)塞(sai)爾(er)（William Lassell）發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)。在1899年(nian)(nian)，威(wei)(wei)廉(lian)(lian)·亨利·皮克林(lin)（William Henry Pickering）發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)九(jiu)，一(yi)(yi)顆(ke)極度不規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)，它沒有(you)(you)(you)如同更(geng)(geng)(geng)大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)般的(de)(de)(de)同步轉動(dong)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)九(jiu)是第一(yi)(yi)顆(ke)被發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)這(zhe)種衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)，它以周(zhou)期超過一(yi)(yi)年(nian)(nian)的(de)(de)(de)逆行軌道繞著土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)公轉。在20世紀(ji)初期，對土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)(de)研究在1944年(nian)(nian)確認(ren)它有(you)(you)(you)濃(nong)厚的(de)(de)(de)大(da)氣層——這(zhe)是在太陽系的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)中很獨特的(de)(de)(de)特征(zheng)。
說到太陽系里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)八(ba)(ba)大行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)，大多數人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腦海里(li)，第一個(ge)浮現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)或(huo)許就(jiu)是土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)了。無可(ke)否認，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯著光環(huan)(huan)(huan)是八(ba)(ba)大行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)里(li)僅有，使(shi)用一般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天文望遠鏡(jing)就(jiu)能(neng)輕易(yi)看(kan)見了，其他行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光環(huan)(huan)(huan)，猶如(ru)小巫見大巫，相(xiang)比土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)光環(huan)(huan)(huan)十分不起(qi)眼。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最吸引(yin)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地方，莫過于那(nei)漂(piao)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光環(huan)(huan)(huan)，猶如(ru)天使(shi)頭(tou)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光環(huan)(huan)(huan)那(nei)樣，耀(yao)眼奪目(mu)。有天文望遠鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)讀者(zhe)們，無論你的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠鏡(jing)大或(huo)小，依然可(ke)見其光環(huan)(huan)(huan)。如(ru)果(guo)天氣好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話，不妨把望遠鏡(jing)拿出來觀測下(xia)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)，2013年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)傾斜(xie)角(jiao)度，個(ge)人(ren)覺得(de)是恰到好(hao)處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，整個(ge)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)看(kan)起(qi)來就(jiu)很(hen)漂(piao)亮(liang)（個(ge)人(ren)喜好(hao)而已）。在(zai)接下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4年里(li)，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾斜(xie)角(jiao)度會繼續增加，直到2017年，土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)增開(kai)角(jiao)度最大，屆時土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整體亮(liang)度也會增加。
土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)肉眼可(ke)見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)五(wu)顆(ke)(ke)(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)距離最(zui)(zui)(zui)遠(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)顆(ke)(ke)(ke)，其他四顆(ke)(ke)(ke)是(shi)水星(xing)(xing)(xing)(xing)、金星(xing)(xing)(xing)(xing)、火星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)木星(xing)(xing)(xing)(xing)（天(tian)(tian)王星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)灶神星(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)黑(hei)暗的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)下(xia)也(ye)(ye)能(neng)用肉眼看(kan)(kan)(kan)見(jian)），并且直到1781年發現(xian)天(tian)(tian)王星(xing)(xing)(xing)(xing)之前(qian)，是(shi)早期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)文學家所知道的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)后一(yi)顆(ke)(ke)(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)。以(yi)(yi)肉眼在(zai)夜晚(wan)看(kan)(kan)(kan)見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)一(yi)顆(ke)(ke)(ke)明亮的(de)(de)(de)(de)(de)，發出(chu)淡(dan)黃(huang)色光芒的(de)(de)(de)(de)(de)光點(dian)，光度(du)(du)通(tong)常在(zai)+1至0等(deng)之間(jian)(jian)，以(yi)(yi)29?年的(de)(de)(de)(de)(de)周期(qi)(qi)在(zai)黃(huang)道上(shang)以(yi)(yi)黃(huang)道帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)眾星(xing)(xing)(xing)(xing)作為(wei)背(bei)景(jing)，繞(rao)行天(tian)(tian)球(qiu)一(yi)周。多數人(ren)借助(zhu)于光學儀器（大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)雙筒鏡(jing)(jing)或望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)）的(de)(de)(de)(de)(de)協助(zhu)，以(yi)(yi)20倍(bei)以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)倍(bei)數，就能(neng)清楚的(de)(de)(de)(de)(de)看(kan)(kan)(kan)見(jian)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)外行星(xing)(xing)(xing)(xing)，在(zai)合日(ri)（視(shi)覺上(shang)接(jie)近太(tai)陽）前(qian)后兩(liang)個月以(yi)(yi)外，其他時(shi)(shi)間(jian)(jian)也(ye)(ye)適合觀測(ce)。而跟外行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)性質一(yi)樣當沖日(ri)時(shi)(shi)是(shi)觀測(ce)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)(zui)(zui)好時(shi)(shi)候，因為(wei)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)沖日(ri)時(shi)(shi)，土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)(zui)(zui)亮（約0等(deng)）之余視(shi)直徑(jing)（角直徑(jing)）也(ye)(ye)最(zui)(zui)(zui)大(da)而且沖日(ri)前(qian)后整夜可(ke)見(jian)。通(tong)過三英(ying)寸口(kou)徑(jing)（物鏡(jing)(jing)直徑(jing)）或以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)，以(yi)(yi)目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)放大(da)80倍(bei)以(yi)(yi)上(shang)便能(neng)透過它清楚看(kan)(kan)(kan)見(jian)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)及土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)，在(zai)大(da)氣穩定(ding)時(shi)(shi)（放大(da)100倍(bei)以(yi)(yi)上(shang)）還能(neng)看(kan)(kan)(kan)到卡西(xi)尼環(huan)(huan)縫。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)天(tian)(tian)空(kong)中(zhong)可(ke)見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)部(bu)分(fen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，都是(shi)值得鼓勵大(da)家觀賞的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)標。在(zai)接(jie)近沖（行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置在(zai)離日(ri)度(du)(du)180°之處，也(ye)(ye)就是(shi)在(zai)天(tian)(tian)空(kong)中(zhong)與(yu)太(tai)陽相對的(de)(de)(de)(de)(de)方向上(shang)）的(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)后時(shi)(shi)段是(shi)觀賞土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)佳(jia)時(shi)(shi)段。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)2002年12月17日(ri)沖日(ri)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)亮度(du)(du)最(zui)(zui)(zui)大(da)，因為(wei)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)以(yi)(yi)最(zui)(zui)(zui)有利的(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)(du)朝向地球(qiu)。
為(wei)(wei)了探測(ce)太(tai)陽系外圍(wei)空(kong)間的物理(li)情況，1973年4月(yue)(yue)先(xian)驅(qu)(qu)者(zhe)11號發(fa)射，1979年9月(yue)(yue)1日飛臨土(tu)(tu)星(xing)(xing)，成(cheng)為(wei)(wei)第一(yi)個(ge)就近探測(ce)土(tu)(tu)星(xing)(xing)的人造天(tian)體(ti)。先(xian)驅(qu)(qu)者(zhe)11號發(fa)現土(tu)(tu)星(xing)(xing)有一(yi)個(ge)由電離氫(qing)構成(cheng)的廣延電離層，其(qi)(qi)高層溫度約為(wei)(wei)977℃。觀測(ce)結果表明，土(tu)(tu)星(xing)(xing)極區有極光。先(xian)驅(qu)(qu)者(zhe)11號飛船(chuan)于(yu)1979年8月(yue)(yue)、9月(yue)(yue)在距土(tu)(tu)星(xing)(xing)128萬千米處(chu)發(fa)現，土(tu)(tu)星(xing)(xing)磁(ci)場十(shi)分特殊，磁(ci)場圖(tu)很像一(yi)條大鯨魚，其(qi)(qi)頭部圓鈍，兩邊伸出扁形(xing)翅(chi)，還(huan)有粗壯(zhuang)的尾巴。土(tu)(tu)星(xing)(xing)磁(ci)場的磁(ci)軸與(yu)其(qi)(qi)自轉軸吻合，磁(ci)心(xin)偏(pian)離土(tu)(tu)星(xing)(xing)核心(xin)22.5千米。磁(ci)場范(fan)圍(wei)比地(di)球的磁(ci)場范(fan)圍(wei)大上千倍，但比木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場小，也沒有木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場復(fu)雜。
旅(lv)(lv)行者(zhe)1號、2號在考(kao)察(cha)完(wan)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)，繼(ji)續駛向土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，對(dui)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)進行考(kao)察(cha)。完(wan)成(cheng)考(kao)察(cha)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)任務后(hou)，旅(lv)(lv)行者(zhe)2號又繼(ji)續飛向天王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和海王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，對(dui)它們(men)(men)進行考(kao)察(cha)。這些“一身多任”的(de)(de)(de)宇宙飛船，為(wei)我們(men)(men)帶(dai)來了土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)新消息(xi)。美(mei)國(guo)國(guo)立光學天文臺的(de)(de)(de)科學家(jia)們(men)(men)在研究“旅(lv)(lv)行者(zhe)”2號發回(hui)的(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)照(zhao)片時(shi)，發現(xian)了一個奇怪(guai)的(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)：在土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)北(bei)極上空(kong)有(you)個六(liu)(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)云團。這個云團以北(bei)極點為(wei)中心(xin)，并(bing)按照(zhao)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)自轉的(de)(de)(de)速度(du)旋轉。土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)極的(de)(de)(de)六(liu)(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形(xing)(xing)云團并(bing)不(bu)是(shi)旅(lv)(lv)行者(zhe)2號直接拍到，因(yin)(yin)為(wei)“旅(lv)(lv)行者(zhe)”2號并(bing)沒有(you)直接飛越土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)極上空(kong)。但(dan)它在土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周圍繞行時(shi)，從各個角(jiao)(jiao)度(du)拍下了土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)照(zhao)片。天文學家(jia)們(men)(men)把那些照(zhao)片合成(cheng)以后(hou)，才看清了土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)極上空(kong)的(de)(de)(de)全貌，也才發現(xian)了那個六(liu)(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形(xing)(xing)云團。土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)極上空(kong)六(liu)(liu)(liu)角(jiao)(jiao)形(xing)(xing)云團的(de)(de)(de)出(chu)現(xian)，促使科學家(jia)們(men)(men)不(bu)得(de)不(bu)重新認識土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，NASA推測其成(cheng)因(yin)(yin)與土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)氣(qi)候有(you)關。
卡(ka)西(xi)尼(ni)號(hao)是(shi)(shi)(shi)卡(ka)西(xi)尼(ni)—惠更斯號(hao)的(de)一個(ge)組成部(bu)分。卡(ka)西(xi)尼(ni)—惠更斯號(hao)是(shi)(shi)(shi)美國國家航(hang)空(kong)航(hang)天局、歐洲航(hang)天局和意大利航(hang)天局的(de)一個(ge)合作(zuo)項目，主要(yao)任(ren)務是(shi)(shi)(shi)對(dui)土星系進(jin)行(xing)空(kong)間探(tan)測。卡(ka)西(xi)尼(ni)號(hao)探(tan)測器以意大利出生(sheng)的(de)法國天文學(xue)家卡(ka)西(xi)尼(ni)的(de)名字命名，其任(ren)務是(shi)(shi)(shi)環(huan)繞(rao)土星飛行(xing)，對(dui)土星及其大氣(qi)、光環(huan)、衛(wei)星和磁場進(jin)行(xing)深入考察(cha)，
卡西尼號太空(kong)探測器在經過6年(nian)8個(ge)月、35億千米(mi)的(de)漫長太空(kong)旅行(xing)之(zhi)后，已于北(bei)京(jing)時間(jian)2004年(nian)7月1日12時12分按計(ji)劃順利進入(ru)環繞土星(xing)(xing)轉動的(de)軌道，開始計(ji)劃對土星(xing)(xing)大(da)氣、光環和衛星(xing)(xing)進行(xing)歷時4年(nian)的(de)科學考察（實際上持續了13年(nian)之(zhi)久）。將近距離地縱覽土星(xing)(xing)全貌，對土星(xing)(xing)和它眾多的(de)衛星(xing)(xing)進行(xing)全面考察。
卡(ka)(ka)(ka)西尼號從2004年1月(yue)起，就開始(shi)拍(pai)攝土星(xing)家族(zu)全面、完整的(de)(de)照片和(he)電影。卡(ka)(ka)(ka)西尼號攜(xie)帶(dai)的(de)(de)照相(xiang)機(ji)(ji)，比(bi)哈(ha)勃太空望遠鏡(jing)上的(de)(de)同類(lei)照相(xiang)機(ji)(ji)性能更好。在臨近入軌之前，2004年6月(yue)11日(ri)，它對土衛(wei)九進行了探(tan)測，拍(pai)攝了這顆(ke)(ke)衛(wei)星(xing)極(ji)其(qi)清晰(xi)的(de)(de)照片。土衛(wei)九是(shi)土星(xing)距離最遠的(de)(de)一顆(ke)(ke)衛(wei)星(xing)，半徑110千米(mi)(mi)，科(ke)學家猜想(xiang)它是(shi)被土星(xing)俘(fu)獲(huo)的(de)(de)一顆(ke)(ke)小行星(xing)。“卡(ka)(ka)(ka)西尼號”在離開它2000千米(mi)(mi)處經過對它的(de)(de)質量和(he)密度進行了測量，
2005年2月17日，卡西尼(ni)號在離開土(tu)衛(wei)(wei)(wei)二1179千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)處(chu)經過，而同(tong)年3月9日，距離更(geng)近(jin)到(dao)499千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)二半(ban)徑250千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)表面(mian)非常(chang)明(ming)亮，幾乎(hu)能(neng)(neng)反射百分之(zhi)百的(de)(de)陽光(guang)(guang)。科學家懷(huai)疑它(ta)(ta)的(de)(de)表面(mian)是(shi)光(guang)(guang)滑的(de)(de)冰層(ceng)，卡西尼(ni)號探測(ce)(ce)它(ta)(ta)的(de)(de)磁場以判斷(duan)它(ta)(ta)的(de)(de)表層(ceng)下面(mian)是(shi)否有含鹽分的(de)(de)水存(cun)在。2005年4～9月，卡西尼(ni)號的(de)(de)軌道將從土(tu)星(xing)赤(chi)道面(mian)改變到(dao)與這一(yi)平面(mian)成(cheng)22度夾角，居高臨下對土(tu)星(xing)光(guang)(guang)環(huan)和(he)大氣進(jin)(jin)行(xing)測(ce)(ce)量，進(jin)(jin)一(yi)步探測(ce)(ce)光(guang)(guang)環(huan)結構、組成(cheng)光(guang)(guang)環(huan)的(de)(de)物質粒子和(he)土(tu)星(xing)大氣物理特性。2005年9～11月，卡西尼(ni)號將逐個(ge)接近(jin)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)、土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五、土(tu)衛(wei)(wei)(wei)七(qi)和(he)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)，分別(bie)對它(ta)(ta)們進(jin)(jin)行(xing)觀測(ce)(ce)。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)半(ban)徑560千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五半(ban)徑870千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，它(ta)(ta)們的(de)(de)外表很(hen)像(xiang)我們的(de)(de)月亮，密布環(huan)形山。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)七(qi)位(wei)于土(tu)衛(wei)(wei)(wei)六與土(tu)衛(wei)(wei)(wei)八之(zhi)間形狀不規則最長(chang)處(chu)直(zhi)徑175千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，很(hen)像(xiang)一(yi)顆小行(xing)星(xing)。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)半(ban)徑530千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)，密度和(he)水一(yi)樣，很(hen)可能(neng)(neng)是(shi)一(yi)個(ge)冰球。
2006年(nian)(nian)7月(yue)(yue)到(dao)2007年(nian)(nian)7月(yue)(yue)，卡(ka)西(xi)尼(ni)號(hao)將系統地(di)監視和(he)拍攝土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)、土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)環(huan)、土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)層(ceng)的(de)圖像。2007年(nian)(nian)7～9月(yue)(yue)它將再次拍攝土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)及其(qi)家(jia)族的(de)電影(ying)，并在(zai)9月(yue)(yue)10日(ri)(ri)(ri)到(dao)離開土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)八約1000千(qian)米(mi)處(chu)對(dui)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)八進行(xing)觀(guan)(guan)(guan)測(ce)(ce)。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)八半(ban)徑為720千(qian)米(mi)其(qi)表面一面顏色很暗，另(ling)一面卻接近(jin)(jin)白色，很為奇特(te)。2007年(nian)(nian)10月(yue)(yue)到(dao)2008年(nian)(nian)7月(yue)(yue)，卡(ka)西(xi)尼(ni)號(hao)將逐步(bu)地(di)進一步(bu)增(zeng)大軌(gui)道(dao)與土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道(dao)平面的(de)夾角，最(zui)后達到(dao)75.6度(du)這樣卡(ka)西(xi)尼(ni)號(hao)就(jiu)能(neng)更好地(di)觀(guan)(guan)(guan)測(ce)(ce)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)光(guang)(guang)環(huan)，測(ce)(ce)量遠離土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道(dao)平面處(chu)的(de)磁(ci)場和(he)粒子(zi)、監視土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)兩(liang)極地(di)區和(he)觀(guan)(guan)(guan)測(ce)(ce)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)極光(guang)(guang)現象。其(qi)間，在(zai)2007年(nian)(nian)12月(yue)(yue)3日(ri)(ri)(ri)和(he)2008年(nian)(nian)3月(yue)(yue)12日(ri)(ri)(ri)，兩(liang)次接近(jin)(jin)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)十一，分(fen)別在(zai)離開土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)十一6190千(qian)米(mi)和(he)995千(qian)米(mi)處(chu)對(dui)這顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)進行(xing)觀(guan)(guan)(guan)測(ce)(ce)。2017年(nian)(nian)9月(yue)(yue)15日(ri)(ri)(ri)，已經在(zai)太空工作20年(nian)(nian)的(de)卡(ka)西(xi)尼(ni)號(hao)探測(ce)(ce)器在(zai)受控情況下，于土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)大氣層(ceng)中(zhong)墜毀。
將于(yu)2026年(nian)發射蜻蜓(ting)(ting)號(hao)(hao)（Dragonfly）著陸(lu)器前往土(tu)星(xing)最(zui)大衛(wei)星(xing)——土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)（Titan）。蜻蜓(ting)(ting)號(hao)(hao)將對土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)進(jin)行全方位探查(cha)，研(yan)究(jiu)生命的起(qi)源(yuan)以(yi)(yi)及該(gai)星(xing)球是否能夠維(wei)持(chi)微生物生命。NASA在(zai)其官(guan)網聲明中稱(cheng)，蜻蜓(ting)(ting)號(hao)(hao)是一架雙四軸(zhou)無人(ren)飛行器，擬于(yu)2026年(nian)年(nian)發射，2034年(nian)抵達土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)。蜻蜓(ting)(ting)號(hao)(hao)將探索土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)這個冰冷世界的幾十個地點，采樣和測量土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)表面(mian)有機物質的組成，以(yi)(yi)表征土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)環境的可居住(zhu)性，并調查(cha)生命起(qi)源(yuan)化(hua)學的進(jin)展。這也(ye)將是NASA首次在(zai)另(ling)一個星(xing)球使(shi)用(yong)多旋(xuan)翼飛行器進(jin)行科(ke)學研(yan)究(jiu)。
土(tu)星(xing)是密度最(zui)(zui)小(xiao)的(de)行星(xing)，擁有最(zui)(zui)多的(de)衛星(xing)，發(fa)生過最(zui)(zui)高(gao)的(de)風眼墻、持(chi)續時間最(zui)(zui)長的(de)閃電暴。土(tu)星(xing)周圍寬闊的(de)環系也是太陽系中(zhong)最(zui)(zui)大的(de)環系。（吉尼(ni)斯(si)世界紀錄）
歲月靜好(hao)
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