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巨行星的大多數外側衛星都在偏心軌道上運行,通常與行星的自轉方向相反。此外,許多外側衛星的軌道相對它們的行星的赤道的傾角大於30°。這些天體因為引力太小,無法把自己拉成球形,再加上典型的軌道偏心、逆行和傾斜性質,於是被統稱為「不規則衛星」。
這些不規則衛星最大的有100千米寬,普通的只有幾千米寬,是數量最多的一類衛星。據最新統計,木星有55顆不規則衛星,軌道半長軸從105到400個木星半徑不等;土星有38顆不規則衛星,軌道半長軸從184到417個土星半徑不等;天王星有9顆不規則衛星,軌道半長軸從167到818個天王星半徑不等;海王星有6顆不規則衛星,軌道半長軸從223到1954個海王星半徑不等。
而「規則衛星」是指那些在近圓形順行軌道上的大型衛星。「規則衛星」離它們的行星要近得多,軌道相對其行星的赤道傾角很小。木星有4個「規則衛星」(伽利略發現的那些),它們的軌道半長軸從5.9到26.3個木星半徑不等。儘管規則衛星不符合國際天文學聯合會對行星的定義,但它們都是實實在在的,在地質學上與類地行星有許多共同之處。土星有8顆規則衛星,除了一顆,其餘的都比木星的規則衛星小得多。土星的8顆規則衛星的軌道半長軸分別從3到59個土星半徑不等。
天王星有5顆規則衛星,軌道半長軸分別從5到23個天王星半徑不等。海王星有一顆大衛星——海衛一(Triton),在半長軸為14個海王星半徑的軌道上運行。儘管海衛一的軌道是逆行的,但它被認為是「規則的」。所有規則衛星(包括海衛一)都具有一個重要特徵:潮汐力[1]對它們的控制很強,以至於它們處於同步旋轉的狀態,每公轉一圈就自轉一次,因此,就像地球的月球一樣,規則衛星總是用同一面對著自己的行星。 我們在更近一些的地方發現了不規則形狀的碎片塊,於是很方便地將其分為「內側超小衛星」。
它們有圓形的、順行的赤道軌道,組成行星環的微粒也是如此。考慮到一些內側超小衛星的軌道位於環內,一個大的光環粒子和一個小的內側超小衛星之間可能沒有根本的區別。木星只有4顆已知的內側超小衛星,但土星有14顆,其中7顆的軌道位於土星最內側的規則衛星軌道之中。天王星有13顆內側超小衛星,海王星有6顆。 行星環的寬度和數量因行星而異,土星環是迄今為止最壯觀的行星環,但總的來說土星環的厚度不超過幾十千米。
大多數情況下,行星環與行星的距離比「洛希極限」(Roche limit)還要近。「洛希極限」是一個邊界,在它的內側的任何大型天體都會被潮汐力撕裂。我們認為大多數行星環是衛星或彗星離行星太近時被潮汐破壞遺留下來的碎片。但一些不那麼堅固的環顯然是由附近衛星活動排入太空的粒子或某些撞擊產生的粒子形成。 土星環是由冰構成的,會反射80%的陽光。儘管土星環的外表很突出,但如果把它們集中在一起,環中的物質只能形成一個直徑約100千米的物體。
雖然還沒有拍攝到單個光環粒子,但當行星的陰影落在土星環上時,土星環冷卻的速度表明它主要由直徑在1釐米到5米之間的微粒構成。相比之下,木星環的粒子要小得多,主要是微米大小,並且這些粒子的反射能力也比土星環中明亮的冰團要弱得多。天王星和海王星的環狀物質反射太陽光的能力很差,和木星一樣;但天王星和海王星的大部分光環粒子的直徑都在釐米到米之間 ,和土星一樣。