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來源：互聯網

土星（英文Saturn)，位于木星和天王星之間，是太陽系第二大氣態巨行星。土星在太陽系八大行星中直徑排行第二，僅次于木星，赤道直徑約為120536千米，距離太陽第六遠。因為與木星同屬于類木行星，所以土星也具有質量大、體積大、密度小和自轉速度快等特點。質量是地球的95倍，相較之下木星質量是地球的318倍，體積是地球的730倍，平均密度為八大行星中最小，為0.687 g/cm3，比水的密度大約還小31％。由于自轉速度非常快，星體外形呈扁的橢球體。

雖然它被稱為氣態巨行星，但它并不完全是氣態的，主要由氫組成，另外還有少量的氦和微量元素；內部核心部分可能還有固態巖石和冰類物質。土星地表溫度低到零下一百多度，核心溫度高達11700°C。土星有一個可觀察到的漂亮光環，那是它的行星環系統。環的主要成分是冰的微粒、塵土和少數的巖石殘骸。土星表面寒冷多風，上空閃電頻繁，風速高達1800千米/小時，比木星風速更快。持續存在于南北極的中央眼和六邊形風暴，是土星表面最獨特的風景，是其他行星不具有的。2025年3月11日，經國際天文學聯合會正式確認，土星的衛星總數達到了274顆。土衛六是土星系統中最大和太陽系中第二大的衛星，僅次于木衛三，比行星中的水星還要大，并且土衛六是太陽系僅有的擁有明顯大氣層的衛星。它和土衛二都是人類寄希望獲取生命早期演化物質的星體。

土星是人類肉眼能夠觀察到的最遠的一顆行星，距離地球約15億千米。在西方，土星的英文名稱源自于羅馬神話中的農業之神薩圖恩；在古中國有“鎮星”或”填星”之稱，又名瑞星，西漢之后始稱“土星”。早在十七世紀，人類就開啟了探索土星的歷程。

探索和發現

1610年，伽利略·伽利萊通過望遠鏡首次觀測到土星和它的衛星。1655年，荷蘭天文學家克里斯蒂亞安·惠更斯發現了“土衛六”，首次描述了土星的“環”。1675年，意大利天文學家讓·多米尼克·卡西尼發現土星光環中間有條暗縫，這就是后來以他名字命名的著名的卡西尼縫。他猜測，光環是由無數小顆粒構成。兩個多世紀后的分光觀測證實了他的猜測，但在這二百年間，土星環通常被認為是一個或幾個扁平的固體物質盤。1857年英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋通過穩定性分析證明土星環不是一個剛體結構，而是非常多的小顆粒組成。1885年，James E.keelert通過光譜觀測首次證實了土星環不是剛體的論斷。

20世紀70年代發射的“先驅者”11號、“旅行者”1號和2號飛船，先后于1979、1980和1981年飛掠土星，對土星及土衛族進行了近距離探測。它們在與土星會合期間，發現并測量了土星的磁場，考察了土星和“土衛六”的大氣，發現了新的光環和前所未知的衛星，發送回許多近距離的土星、土衛族和光環系統的圖像，以及大量的測量資料。

1979年8月31日“先驅者”11號探測到土星弓形波區域；9月1日“先驅者”11號從土星云層頂端上方約2萬千米的位置通過，拍攝到了人類首張近距離土星照片，并測量了土衛六表面的溫度和土星磁場強度。1980年，‘‘旅行者’‘1號，首次拍攝到了土星環帶和衛星的高清晰度照片，并探測證實了土衛六濃厚大氣層的存在。1981年，‘‘旅行者’’2號對土星大氣層的溫度和密度進行了探測，測量了大氣層內部溫度梯度的分布，并發現了一些新的衛星。

2004年7月，美國航空航天局的“惠更斯號”進入了土星軌道，以土星為主要探測目標，開始對土星及其衛星進行詳細的研究。獲得了有史以來最清晰的土衛六照片，探測到了一系列新的發現，揭示了土星環內部的結構等等。2005年1月，‘‘克里斯蒂安·惠更斯’’號著陸器成功降落在土衛六表面，并在土衛六表面運行90分鐘，拍到了人類歷史上第一張土衛六表面照片。同年，卡西尼號首次近距離觀測到土衛二，拍攝到了土衛二的冰晶噴射活動，證實了土衛二是太陽系第四顆存在火山活動的天體。2006年，通過對卡西尼號雷達照片分析發現土衛六北半球存在碳氫化合物湖泊，2007年噴氣實驗宣布證實了這個發現。2008年卡西尼號以50千米高度近距離飛掠土衛二，探測發現羽狀物中含更多復雜的碳氫化合物，這極大地提高了土衛二存在生命的可能性。2013年4月3日，美國航空航天局宣布土衛二南極地底存在地下水海洋，土衛二成為太陽系有可能存在生命的星球之一。

“卡西尼”號土星探測器于1997年10月15日發射升空，22次穿越土星與土星環之間，收集重要數據并拍下珍貴照片。近20年間，“卡西尼”號曾完成一系列重大發現，包括發現土衛二存在全球性海洋、土衛六上存在液態甲烷海洋，在土衛二噴出的羽流中探測到等。卡西尼號完成最后一次土星探測任務后于2017年9月15日撞落土星隕滅，留下了許許多多關于土星的資料。

古往今來，人類對世界的由來一直充滿了好奇，科學家門不斷探索著宇宙的起源、太陽系的產生，也形成了一些推測土星過去和將來的理論。

形成和演化

土星的形成過程，也是行星的形成過程，歷時數千萬年。大約50億年前，發生了一起極其高能的事件，很可能是超新星爆發，使得一大團氣體和塵埃開始收縮，產生了一個旋轉的扁平圓盤，引力作用將物質推入它的核心，形成了原太陽。大部分沒有被原太陽吸收的物質聚集成越來越大的碎片，這些碎片被稱為星子，是形成行星的種子。星子吸附附近的其他粒子，體積迅速增大，少數星子形成了現在行星的前身。離太陽較遠的星子變得更大，吸收了更多的星子。土星形成時，起先是土物質和冰物質吸積，然后是氣體的聚集。最終形成現在的從外向內由氣態到液態再到固態的氣態巨行星。

土星與其他太陽系行星一樣，它們的命運將隨著太陽的衰亡而有所改變。像地球這樣的行星目前沒有理論上的壽命限制，而恒星不會永生，太陽這樣的黃矮星，并不會甘于悄然落幕，隨著氫的耗盡，內部的核聚變會不斷向更重的元素推進，聚變大概進行到碳或氧為止，太陽的體積不斷膨脹，演化成為一顆紅巨星。水星、金星以及地球，最終都會融入這顆紅巨星，而地球軌道外側的五顆行星則能夠幸免于難。在核聚變徹底終止之后，太陽將會縮為一顆密度很大的白矮星，最終冷卻為一顆黑矮星。而沒有被其吞沒的行星，包括土星，有些依舊會陪伴在它的身旁，而有些則可能因為引力的改變而變為一顆無家可歸行星。

另外，據美國航空航天局的卡西尼號2017年在其最后幾個月的觀測中發現，土星環可能出人意料的年輕，直到幾億年前，它們還不存在。科羅拉多大學行星科學家Larry Esposito說：“卡西尼號的這兩個研究成果確實有力地證明了這些環是年輕的，可能在2億年左右。”土星環中的物質在不斷向著土星流失。帶電粒子沿著磁力線方向飛往土星，中性粒子在環平面方向飛往土星，土星環的物質流失率高達每秒一萬千克。根據已測得的土星環的質量計算，在此流失率下，一億年后土星環將不復存在。地球人再也看不到土星那美麗的皇冠。

基本特征

由于土星是氣態巨行星，所以沒有特別確定的表面。又由于自轉速度快而呈現為扁球形狀的星體。其兩極直徑比赤道直徑約短10%，所以看上去比其他氣態行星要扁，赤道更為突出，扁率為0.098，是太陽系行星中扁率最大的。土星赤道半徑60268千米，極半徑54364千米，約為地球的9.4倍，平均密度為0.687克/立方厘米。逃逸速度為35.5千米/秒。土星到太陽的平均距離是9.5549天文單位。土星的北極被認為是土星上最“溫暖”的地方，溫度高達零下122℃，而土星其他地方的溫度則是零下185℃。土星的反照率是0.342（球面，0.499 幾何）。

內部結構

土星的內部結構被認為與木星相似，即有一個被氫和氦包圍著的核心。巖石核心的構成與地球相似但密度更高。在核心之上，有更厚的液體金屬氫層，然后是數層的液氫和氦層，在最外層是厚達1000公里的大氣層，也存在著各種形態冰的蹤跡。估計核心區域的質量大約是地球質量的9-22倍。土星有非常熱的內部，并且輻射至太空中的能量是它接受來自太陽的能量的2.5倍。

雖然沒有土星內部結構直接的信息，但依據有關觀測和理論計算，科學界曾經建立了這樣一個結構模型：土星有一個半徑約為7500千米，質量為地球5倍的巖石及鐵的內核，中心密度近19克/厘米3；圍繞內核的是一個半徑為16000千米的水、甲烷和氨的外核，密度為4.5~7克/厘米3；外核之上是氫、氦組成的幔，密度自表面為零到幔-核邊界為1.9克/厘米3。在密度超過1.1克/厘米3的深度則發生氫從分子態到金屬態的轉化。

公轉和自轉

土星繞太陽公轉的平均速度是9.69千米/秒，軌道面對黃道面轉軸傾角是2.48度，軌道偏心率為0.05555，公轉的軌道是橢圓形，軌道半徑約為14億千米，近日距為9.195天文單位，是9.957天文單位。土星同太陽的距離在近日點時和在遠日點時相差約1.62億千米。公轉周期約29.5年，10759.5天。

土星的自轉速度比木星略慢，兩極附近和赤道附近的自轉周期差異巨大。由于土星是一個氣態巨行星，沒有堅固表面，在旋轉時沒有可供跟蹤的地標，再加上土星磁場的特殊性，土星的旋轉周期一直難以估算。其自轉因緯度不同而不同，在不同的系統模型下，自轉周期有所不同。系統一，赤道帶附近的自轉周期為10小時14分00秒，包括赤道和南北赤道帶；系統二，除極地之外其他土星緯度區域的周期為10小時39分24秒；系統三，土星內部的自轉周期為10小時39分22.4秒。2019年美國科學家利用美國航空航天局卡西尼號探測器提供的新數據，給出的土星的自轉周期是10小時33分38秒，比20多年前的測量值短了約6分鐘。

土星磁層

土星磁層是由它的磁場和旋轉核心產生的，比地球赤道附近的磁層略弱，但覆蓋面積卻約是地球赤道附近磁層的20倍。土星磁場是土星內部產生的磁現象，磁層頂達17倍土星半徑，延伸至土衛六軌道之外。弓形微波面達20~24倍土星半徑。磁層中的電子或離子散失到廣延環系中而密度變小。磁層中還含有中性氣體、等離子體和高能帶電塵粒。它的偶極磁場南北磁極與地磁相反，磁軸與自轉軸幾乎重合，磁心偏離土星核心22.5千米。磁層與太陽風相互作用，在極區產生明亮的極光。磁層內有輻射帶，其所在粒子能量高達幾十兆電子伏。

美國航空航天局（NASA）發射的卡西尼·惠更斯號土星探測器對土星的近距離磁場觀測，不僅有利于反演土星內部結構，也讓科學家Michele Dougherty?等人發現，土星磁赤道相對于土星赤道向北移動了約2800 km，證實了土星磁場存在南北不對稱性。并且分析出磁軸與自轉軸夾角小于0.01°，更嚴格地證實了土星內部磁場的軸對稱性。

土星環

土星最著名的外觀特征是它的環，多數人借助20倍以上的大雙筒鏡或望遠鏡這類光學儀器，就能清楚地看見它。土星環從遠處看是一個柔和的、整體的光環，但是根據探測器近距離拍回的照片顯示，這個環并非整體，而是由許多小環組成。第一個發現土星具有光環的人是伽利略·伽利萊，第一個宣布土星具有光環的人卻是克里斯蒂安·惠更斯，因為他于半個多世紀后用了更大更好的望遠鏡。人們根據地面觀測和空間探測，把土星環劃分為7層。距土星最近的的亮度最暗的是D環；其次是透明度最高的C環；B環是最亮的環。在A 環和B環之間是著名的卡西尼環縫，縫寬約5000千米。環縫并不是一片真空，而是粒子較少的部分。在A環之外有E、F、G三個環，最外層的E環，既寬廣又稀薄。“衛星一號1號和2號”探測器拍的土星環的近距離照片顯示每一層又可細分成上千條大大小小的小環，即使被認為空無一物的卡西尼縫也存在幾條小環。在照片中還可見到F環有5條小環像幾股細繩松散搓成的粗繩一樣，或是像姑娘們的發辮那樣相互扭結在一起。土星環的整體形狀類似一張巨大的密紋唱片，從土星的云頂一直延伸到32萬千米遠的地方。光環的顏色遠看是紅棕色，其實每層都稍有不同，C環是藍色，B環內層為橙色，外層為綠色，A環為紫色，卡西尼縫是藍色的。

從地球上看，在土星約30年的公轉周期中，每年在地球上所見的土星光環角度是不同的，每15年左右，土星光環會以最大角度朝向地球，就能很清楚地看到土星的“大草帽”；同樣每隔15年左右，當土星光環側面正對地球時，最小轉軸傾角是0度，就會看到光環“消失”不見了。土星環會在土星表面投下影子，卡西尼號2014年拍攝的一組照片顯示，土星環的影子圈住了南極地區。

形成土星環的主要物質是冰晶和塵埃。在土星形成的早期，天體環境中會發生頻繁的碰撞，碰撞產生了很多殘骸物質，這些物質再經過不斷地碰撞和分離，最終聚集在一起形成環狀結構。這些撞碎后的塵埃和冰晶在軌道帶上成片分布，反射星光和陽光以及其他天體輻射的光，最終形成了土星的神秘光環。構成土星環的粒子分布于土星的赤道面，粒子的密度決定了各個環的亮度。土星衛星的引力共振形成了各環之間的環縫，就像木星的巨大引力攝動會造成小行星帶中的柯克伍德縫一樣。

氣壓與溫度

土星內部壓力約5000萬大氣壓，溫度約11700℃。土星的北極溫度高達零下122℃，而土星其他地方的溫度則是零下185℃。土星云層的溫度隨壓力而變化。云層上層，溫度在100-160K之間，壓力為0.5-2巴之間；云層中層為水冰云，壓力約為2.5巴開始，向下延伸至9.5巴，溫度在185至270K之間；壓力范圍3-6巴，溫度為190-235K；云層下層壓力為10至20巴，溫度為270至330K。

大氣和云層

土星外層大氣厚達約1000公里，溫度隨高度增加而升高。主要成分是氫和氦，氫占96.3%，氦占3.25%，另外還有少量甲烷、氨、乙烷、乙炔、磷化氫及其他碳氫化合物。土星云層中的大氣現象與地球相似，包括風、雷暴和極光。大氣中上層的云主要由氨的冰晶組成。從望遠鏡中看去這些氨晶體云呈現彩色的亮帶和暗紋，平行于赤道，顏色以金黃為主，其余是淡黃和橘黃色，極區呈綠色，這就是土星表面的條紋。低層的云主要由水冰或氫硫化銨組成。土星表面云層隨緯度的不同而運動的速度和方向不同，并相互碰撞，形成了云層帶，以及球體邊緣暈染的美景。土星赤道附近的氣流與自轉方向相同，速度可達500米/秒，比木星風力要大得多。

土星風暴

卡西尼號土星探測圖像顯示，土星的北半球呈明亮的藍色，這是地球上無法看到的顏色。天文學家通過分析紅外線影像發現，土星上有一個溫暖的極地漩渦，其北極有持續的六角形風暴。土星大氣也會顯示能持續幾個月的卵形斑及每個土星年發生的一次短期的大白斑云暴，還有只能持續幾天的較小的風暴和寬數千公里、歷時約1周半至約7個月的中型風暴。2010年至2011年，一場能量空前的風暴席卷土星全球，是探測器觀測到的土星表面規模最大最劇烈的風暴。有科學家認為，土星風暴起源于土星可見的上層云層之下數百公里的水云。地球上和土星上的颶風的相同之處在于颶風中心都不會有云或運行速度很低的云層。比起地球上的颶風，土星上的風暴運行和旋轉速度都要快得多。

大白斑

土星表面明暗交替的帶紋平行于它的赤道面，帶紋上有時也會出現亮斑、暗斑或白斑。每隔30年，土星的表面就會形成一次強烈的風暴潮，大約發生在北半球夏至的一段時間里，這是一種能被觀察到的短期現象。因為風暴潮看上去呈白色，所以被稱為”大白斑“。大白斑呈卵形，常出現在赤道帶上，長度可達土星的1/5，并不斷擴大，向整個赤道帶蔓延。

六角風暴

2013年7月，卡西尼號使用紅、綠、藍三色透鏡和可以捕獲近紅外光波的光譜濾鏡，在距離土星約320千米處拍攝了一組照片，經多次曝光合成了一張自然色的土星照片。照片分析顯示，土星北極存在一個六邊形風暴，它橫跨大約32000千米，是地球直徑的兩倍，整個結構每10小時39分24秒自轉一周。風暴眼橫跨2010千米。大風暴中還存在很多小風暴，其中最大的橫跨3540千米，是地球上最大颶風的兩倍。2013年6月，卡西尼號的紅外設備在北極的正中心拍到了風暴眼。科學家通過觀察發現，這個六角風暴不受季節變化的影響，多年來一直保持不變，原因可能是土星沒有陸地，很難削減颶風的能量。它的各邊約有14000千米長，整個結構的自轉速度與土星云帶的速度不同，與土星自轉速度相同。這種結構可能是大氣中電流相互干擾所形成的駐波，也可能與土星磁場有關。

英國《每日郵報》于2013年4月29日發布了一組由卡西尼號拍攝的看似一朵巨大的玫瑰的圖片，周圍還有一圈“綠葉”包裹。這是颶風“玫瑰”在六邊形天氣模式中打漩的照片。它的的中心眼以每小時330英里(約150米/秒)的速度穿過云層，總共運行了1250英里(約2000千米)。此中心眼比以往地球上出現的任何颶風中心大20倍，寬度達到1250英里(約2000千米)，它的形成大概需要好幾年的時間。

中央眼

不同于北極，哈勃太空望遠鏡所拍攝到的土星南極區影像有明顯的“噴射氣流”，且沒有強烈的極區漩渦，也沒有“六邊形的駐波”。NASA報告顯示，卡西尼號在2006年11月觀測到南極有個像颶風的風暴，直徑約8000千米，它有一個被75千米高的云墻包圍著的顯著的中央眼，有著清晰的眼壁。除了地球之外，在其他行星上很少見。中央眼是地球熱帶氣旋的常見特征，科學家推測，土星南極的旋窩也可能是個低壓區，這可能與該地區異常溫暖的氣溫有關，南極云層比赤道云層約高60℃。這個巨大的中央眼，有可能是土星大氣的永久特征。

衛星

隨著人類對土星不斷深入地探索，被發現的土星數目不斷增加，截至2020年，已發現的土星衛星已有83顆被國際天文臺確認。其中38顆屬于“不規則“衛星，它們體積小，軌道面對土星的赤道面轉軸傾角大，離土星遠；24顆屬于”規則衛星，傾角小，軌道偏心率也小，軌道運動順著土星自轉的方向，包括七顆大土衛、四顆小土衛和兩顆共軌土衛。而今，又有62顆“不規則衛星”被發現，因為較小或太暗以前未被發現。其中有許多以類似的逆行軌道聚集在一起，可能來自于數百萬年前破裂的較大的母衛星。

“卡西尼號”號之后，人類又開啟了探索土星的新里程。美國航空航天局科學家正在推進下一階段的土星探測任務，土衛六烷烴海洋航行探測器已開始研發，人類對土衛二上潛在生命跡象已展開了深入地研究和探索。土衛六和土衛二是人類最為關注的兩顆土星衛星

土衛六

土星的第一大衛星"土衛六"又名“泰坦”，是太陽系已知的有大氣的衛星中的一員，表面氣壓達1.5個大氣壓，主要成分是氮，有多環芳香烴，可能是生命前兆。因為有濃厚的大氣霧霾籠罩而很難看到土衛六表面。卡西尼號土星探測資料顯示，它有許多類地球的地貌，有高地也有平原，有河床、隕石坑，也有火山丘（冰火山，里面蘊藏的不是熔巖而是水），表面溫度-179℃，是極其寒冷的冰原。土衛六是太陽系除地球之外，表面有經常性液體湖泊和類似地球的液體降雨及蒸發循環的天體，被認為與地球的原始環境相似。

土衛六于1955年被克里斯蒂安·惠更斯發現，是太陽系中第二大的衛星，僅次于木衛三。其直徑5150千米，比月球幾乎大一倍，跟水星的個頭差不多；它的質量是月球質量的1.8倍，引力為地球的14%。土衛六的中央是固體核心，周圍明亮的光環是土衛六外層的大氣煙霾在散射太陽光。土衛六始終以同一面朝向土星，繞土星轉一周大約16天，土衛六上的一天等于地球上的16天。它和土星一樣，四季循環需要29.5個地球年。由于受到土星不同方向潮汐力的拖曳，厚重的大氣形成了一種緩慢而持續的風。這種風造就了土星上的沙丘。從土衛六溫暖區域蒸發的甲烷隨盛行風傳播，在較低且溫暖的區域以雨雪的形式返回地表，這是一種類似于地球水循環的甲循環。卡西尼號雷達探測到，其北極盆地中漂浮著吸引雷達信號的液體。

土衛二

土衛二恩克拉多斯的直徑504千米，位于最外層的E星環上，表面就像覆蓋著一層白雪，雖然很小卻特別亮，幾乎反射了所有入射的陽光。土衛二表面有山脈也有溝壑，北極有縱橫交錯的地表裂縫，赤道和南部地表是布滿波紋的平原，地貌復雜多樣。南極有很多巨大的間歇泉，它們會向太空噴出水和冰晶，就像帶有斑紋的羽毛從深深的裂縫中鉆出來。有跡象表明這些液體可能來自地下海洋，由地熱將其噴出。這里具備生命存在所需的能源、水、有機化合物和氮等物質。土衛二的南極羽流不斷地往土星系統中輸送新的冰粒子，這使土星環的表面不斷地被刷新。

其他衛星

天文學家從“衛星一號”號飛船發回的資料發現，除土衛六外，其他衛星都比較小，表面寒冷，且都有被隕石撞擊的疤痕。土衛一美馬斯，是距離土星最近的衛星，也是最小的衛星之一，直徑只有396千米。巨大的赫歇爾隕石坑，直徑達128千米，面積占據了土衛一正面的三分之一。因為密度相對較低，科學家推測這是一顆由水冰構成的衛星。土衛三特提斯直徑大約1062千米，上面有一個更淺更古老的隕石坑奧德修斯，在衛星表面的占比也很大。土衛四是土星的第四大衛星，寬1123千米。土衛五雷亞是土星的第二大衛星，是巖石質地的衛星，直徑1528千米，相當于土衛六的三分之一。土衛一至土衛七的軌道幾乎與土星環在同一個平面上。土衛七海珀笠翁可能是被碰撞的殘余物，形狀像土豆。土衛八伊帕托斯比較神秘，一面光亮一面昏暗。土衛九菲比可能是被引力捕獲的小行星，它到土星的距離非常遙遠，相當于月球到地球距離的35倍。土衛十杰納斯離土星的距離只有159,500公里，僅為土星赤道半徑的2.66倍，已接近洛希極限。

土衛四和土衛十二先驅者號共用一條軌道。土衛十和土衛十一伊比米修斯共享一條軌道，在土星形成之初便已存在，很可能是一顆衛星分裂成的兩顆衛星。土衛三、土衛十六、土衛十七則三星共軌。土衛八、土衛九和土衛十的軌道非常傾斜，特別是土衛九的軌道，且它們與其他衛星的運行方向相反。

極光

在地球上，極光是帶電粒子沿著地球磁場線進入大氣層形成的奇特現象。土星的極光如地球上的極光一樣，出現在兩極的高緯度地區。不同的是地球的極光只有幾分鐘，而土星的極光會持續數天。發光的大氣分子片狀結構，沿著土星的磁場延伸，并達到星體上方12000千米的高度。這是太陽系中已知的最高的北極光。它是由來自土星磁層的帶電粒子撞擊土星上層大氣層而產生的光，經常是螺旋形的，更可能在黎明前達到亮度峰值。土星的極光不僅會隨著太陽的角度變化而變化，還會隨著行星的旋轉而變化，還可能與衛星對磁場的影響有關，比地球極光更受太陽風影響，太陽風越強土星的極光越濃烈。土星的極光現象需要通過天文望遠鏡才能觀測到，覆蓋區域約是地球極光的3倍，有時保持靜止，有時伴隨土星自轉而運動。最亮時刻是在午夜前夕及黎明。

天文奇觀

土星沖日

土星沖日是說土星與太陽的赤經相差180度，土星、地球和太陽排成近似一條直線。土星沖日期間，土星整夜可見，土星距離地球最近，土星最亮（亮度約0等），視直徑（角直徑）也最大，是觀測“大草帽”的最好機會。

土星合月

所謂土星合月，是指土星和月亮正好運行到同一經度上，兩者間的距離最近。屆時土星將戴著草帽狀的光環，依附著月亮近距離展現“星姿”，而人們只需用肉眼即可清晰地見到這幕天象。

三星一線

春分日，太陽將直射地球赤道。夜幕降臨后，晶瑩的土、木二星等距離陪伴在半邊月亮的兩旁，形成“雙星伴月，三星一線”的有趣景象。人們可以直接觀測到在這前后兩天月亮分別掩蓋土星和木星的天象。

四星凌土

2009年2月24日，美國哈勃空間望遠鏡拍到一張罕見的“四星凌土”照片，土星的4顆衛星整齊地排成一線在“母星”前方穿過。

秋日星語

2020年10月22日和23日，天宇中上演了土星、木星“雙星伴月”的美麗天象。在“猶抱琵琶半遮面”的上弦月旁，依偎著土星和木星，演繹出一幅“秋日星語”的美麗畫面。連續兩個晚上，月亮、土星、木星這三個明亮的天體“相約”在天宇中一個非常小的范圍內，形成“雙星伴月”的美景。

土星探測器

20世紀70年代以來，人類對太陽系的探索進入了派遣宇宙飛船近距離考察階段。1973年9月，“先驅者11號”到達土星。證實了以前推測的土衛十一的存在，發現了土衛十二。1979年3月“旅行者1號”、“旅行者2號探測器飛越土星，先后發現了11顆土星衛星。但這三只探測器只是飛掠，未做長久停留。

以土星為主要探測目標的是卡西尼號。卡西尼號任務是美國航空航天局、歐洲航天局和意大利ASI航天局的合作項目。卡西尼號經過7年的長途跋涉于2004年7月進入土星運行軌道，并對土星進行深入研究。”卡西尼“計劃無論從科學項目、飛行時間、飛行路線還是飛船結構來看，都堪稱20世紀最大一次行星考察計劃。卡西尼”號土星探測器于1997年10月15日發射升空，22次穿越土星與土星環之間，收集了許多重要數據并獲得了大量珍貴照片。近20年間，“卡西尼”曾完成一系列重大發現，包括發現土衛二存在全球性海洋、土衛六上存在液態甲烷海洋，在土衛二噴出的羽流中探測到氫氣等。2017年9月15日卡西尼號完成最后一次土星探測任務后受控撞落土星隕滅，為人類更深入地了解土星做出了不朽的貢獻。

探索土星的意義

土星擁有太陽系中最為豐富的行星系統，巨大而多樣的衛星群中，有人類探索生命起源的星球，對它們的研究，可以告訴我們很多關于過去、未來和現在宇宙中發生的事情，這是了解太陽系及宇宙非常重要的一環。對于土星的探測，目前還僅僅處于環繞階段、是初步的，盡管也有登陸的探測器登上“土衛六”，但是只能工作3小時。先驅者號、旅行者號探測器、卡西尼號，它們以高分辨率的圖像細致地為我們揭示了土星系統各個未知方面的情況，仿佛將遙遠的土星拉到了我們的身邊。旅行者號讓我們不僅進入太空，而且也進入了未來,它攜帶著人類美妙的留言走向宇宙，走過數十億年，傳遞著我們與周圍宇宙進行溝通交流的渴望。深入了解宇宙，探索和發現可利用宇宙資源，尋求地外生存新環境，發現地外文明，這是一代代科學家和我們每一個天文愛好者不斷學習和探索的方向。

參考資料 >

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罕見四星凌土奇觀: 4顆土星衛星一字排開/圖.舜網.2023-04-26

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中國科普博覽_天文館.中國科普博覽.2023-02-27

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土星探測.中國大百科全書.2023-04-29

土星探測:人類又一次科學壯舉.光明網.2023-04-26

NASA稱“卡西尼”完成最終任務結束20年探索之旅 -中新網.中國新聞網.2023-04-30

土星—王者之戒-中新網.中國新聞網.2023-02-25

恒星終會熄滅，它周圍的行星會怎樣?會有多種不同的結局.地質調查科普網.2023-04-26

土星環很年輕.中國科學院.2023-05-07