在太陽系的行星中,土星的光環(huán)最惹人注目,它使土星看上去就像戴著一頂漂亮的大草帽。觀測表明構(gòu)成光環(huán)的物質(zhì)是碎冰塊、巖石塊、塵埃、顆粒等,它們排列成一系列的圓圈,繞著土星旋轉(zhuǎn)。土星運(yùn)動遲緩,人們便將它看做掌握時間和命運(yùn)的象征。羅馬神話中稱之為第二代天神克洛諾斯,它是在推翻父親之后登上天神寶座的。無論東方還是西方,都把土星與人類密切相關(guān)的農(nóng)業(yè)聯(lián)系在一起,在天文學(xué)中表示的符號,像是一把主宰著農(nóng)業(yè)的大鐮刀。
在1781年發(fā)現(xiàn)天王星之前,人們曾認(rèn)為土星是離太陽最遠(yuǎn)的行星。在望遠(yuǎn)鏡中可以看到土星被一條美麗的光環(huán)圍繞。土星還有較多的衛(wèi)星,到2012年為止,已發(fā)現(xiàn)并證實(shí)的有62個。
土星和其他行星一樣,也圍繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)動。土星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為9.54天文距離單位(約14億公里)軌道的偏心率為0.056,軌道面與黃道面交角為2°5′,繞太陽公轉(zhuǎn)一周約29.5年,公轉(zhuǎn)平均速度約為9.6公里/秒。
土星的自轉(zhuǎn)很快,僅次于木星,其自轉(zhuǎn)角速度隨緯度而不同,在赤道上自轉(zhuǎn)周期為10小時14分,在緯度60°處為10小時40分。由于快速自轉(zhuǎn),使得它的形狀變扁,是太陽系行星中形狀最扁的一個。土星表面也有沿赤道伸展的條紋帶,表面為云層所覆蓋。
土星在很多方面像木星,如它與木星同屬于巨行星,它的體積是地球的745倍,質(zhì)量是地球的95.18倍。在太陽系八大行星中,土星的大小和質(zhì)量僅次于木星,占第二位。它像木星一樣被色彩斑斕的云帶所繚繞,并被較多的衛(wèi)星所拱衛(wèi)。它由于快速自轉(zhuǎn)而呈扁球形。赤道半徑約為60330公里。
土星的平均密度只有0.70克/立方厘米,是八大行星中密度最小的。如果把它放在水中,它會浮在水面上。土星的大半徑和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近。土星在沖日時的亮度可與天空中最亮的恒星(天狼星)相比。由于光環(huán)地平面與土星軌道面不重合,而且光環(huán)平面在繞日運(yùn)動中方向保持不變,所以從地球上看,光環(huán)的視面積便不固定,從而使土星的視亮度也發(fā)生變化。當(dāng)土星光環(huán)有最大視面積時,土星顯得亮一些;當(dāng)視線正好與光環(huán)平面重合時,光環(huán)便呈現(xiàn)為一條直線,土星就顯得暗些。二者之間的亮度大約相差3倍。