土星是太陽的第六顆行星,也是太陽系中第二大行星。它是人類肉眼可以看到的離地球最遠的行星,但是通過望遠鏡可以更好地觀察行星最突出的特徵 - 它的環。雖然太陽系中的其它氣體巨星 - 木星,天王星和海王星 - 也有環,但土星的環特別突出,因此獲得了「環形星球」的綽號。
土星是一個主要由氫和氦組成的天然氣巨頭。土星的體積大於760個地球,它是太陽系中第二大質量的行星,約為地球質量的95倍。環狀行星是所有行星中密度最小的行星,也是唯一比水密度小的行星。如果有一個足夠大的浴缸可以容納它,土星會漂浮。
在土星大氣層中看到的黃色和金色的東西,是高層大氣中超高速風的結果,其赤道周圍的風速可達1,800公裡/小時,同時還有來自內部的熱量。土星每10.5小時旋轉一次。行星的高速旋轉導致土星在赤道處膨脹並在其極點處變平。
伽利略是第一個看到土星環的人,儘管從他的望遠鏡看,土星環看起來更像是手柄或手臂。四十五年後,在1655年,擁有更強大望遠鏡的惠更斯後來提出土星有一個薄而扁平的環。土星實際上有許多由數十億冰塊和巖石顆粒組成的環,其大小從一粒糖到一個房子的大小不等。據研究這些顆粒是彗星,小行星或破碎的衛星遺留下來的碎片。2016年的一項研究還表明,這些環可能是矮行星的屍體。
這些環按照它們被發現的順序按字母順序命名。從地球上出來的主環被稱為C,B和A.最裡面的是極其微弱的D環,而到目前為止,在2009年顯示的最外層是如此之大,以至於它可以容納十億個地球。
在土星環中可以看到神秘的輻條,它們似乎只在幾個小時內形成並分散。科學家們猜測,這些輻條可能是由充滿撞擊環的小流星或來自閃電的電子束產生的帶電粒子組成。
在任務的後期,卡西尼號太空船 比任何其他太空飛行器都更接近土星環。該探測器收集了仍在分析的數據,但它已經提供了一些關於土星衛星顏色的見解。在環之間的間隙中,探測器從環中落入大氣的碎片「環雨」中發現異常複雜的化學物質,並對行星的磁場進行了新的測量,從而產生強大的電子電流。
土星至少有62顆衛星。最大的衛星是土衛六,比水星稍大,是太陽系中第二大衛星,僅次於木星的衛星木衛三。
一些衛星具有極端特徵。土星環的形狀像飛碟; 土衛八的一面像雪一樣明亮,一面像煤一樣黑。 土衛二顯示出「冰火山」的證據:隱藏的海洋以及南極發現的101個間歇泉噴出水和其它化學物質。儘管科學家已經發現了許多衛星,但土星卻不斷創造和破壞其他小衛星。
作為木星之後太陽系中最龐大的行星,土星引力的拉動有助於塑造我們太陽系的命運。它可能有助於猛烈地將海王星和天王星向外拋射。科學家們仍然在研究天然氣巨頭是如何形成的,並建立早期太陽系形成模型,以了解木星,土星和其它行星在我們太陽系中的作用。2017年的一項研究表明,土星比木星更能引導危險的小行星遠離地球。
第一個到達土星的太空飛行器是 1979 年的先鋒11號,飛行在環形行星的22,000公裡範圍內。來自太空船的圖像讓天文學家能夠發現行星的兩個外環,以及強磁場的存在。卡西尼號是人類有史以來建造的最大太空飛行器。這座兩層高的探測器重達6噸。它幫助識別冰冷的月球土衛二上的羽狀物,並攜帶惠更斯探測器,探測器通過土衛六的大氣層並成功降落在地面上。經過十年的觀察,卡西尼發回了關於土星及其衛星令人難以置信的數據,並重新創建了原始的「淡藍點」圖像,並在2013年從土星背後拍了一張地球照片。該任務於9月結束2017年卡西尼燃料不足,故意撞到土星,以避免太空飛行器汙染可居住的衛星。雖然土星計劃沒有未來的任務,科學家們已經提出探測冰冷的土衛二或土衛六的任務。這些探索可能涉及潛艇或改裝的探測器。