土星,英文名为Saturn,位于太阳系中的第六个位置,是八大行星中排名第二的巨行星。古时中国又称其为“镇星”,因其密度极低,能漂浮在水面上。其基本参数包括公转轨道距离太阳约14,294,000,000千米(9.54天文单位),自转方向为自西向东,赤道直径约120,536千米,质量为5.68e26千克。土星拥有60颗卫星,其命名源于罗马神话中的农神,同时也是英语中“星期六”(Saturday)一词的来源。
自古以来,人们就发现了土星,伽利略在1610年首次通过望远镜观察它,尽管对其运行轨迹感到困惑。早期对土星的研究因其光环的变化而复杂,直到1659年,惠更斯揭示了光环的几何形状。先锋11号、旅行者1号和2号分别在1979年访问了土星。土星的光环曾被认为是唯一存在的,但在1977年以后,其他行星的光环也被陆续发现。
土星的扁球形体态明显,赤道直径比极地直径大约10%,这是快速自转和流体表面的效应。尽管土星是太阳系中最疏松的行星,比重仅为0.7,小于水星。它的构成与木星相似,主要由氢气(75%)和氦气(25%)以及少量水、甲烷、氨和岩石物质组成,与太阳系形成初期的星云物质相似。
土星内部有一个岩石核心,外层包括液态金属氢层和氢分子层,还存在不同类型的冰。土星内部温度极高,释放的能量超过从太阳获取的,可能存在其他未知的能量来源,如氦的“冲洗”作用。土星的光环系统复杂,卫星与光环间的潮汐共振现象对光环形状有显著影响。
土星的光环由微小物体构成,厚度极薄,光环中的微粒可能是水冰或包裹岩石的冰粒。旅行者号观测到光环中的“spokes”结构,揭示了光环内部的复杂性。土星的卫星众多,包括18颗已命名的卫星,以及众多尚未命名的卫星,它们之间存在万有引力相互作用,形成独特的轨道关系。
八大行星特指太阳系的八个行星,按照离太阳的距离从小到大,它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。曾经被认为是“九大行星”之一的冥王星于2006年8月24日被定义为“矮行星”。