Saturn jest szóstą według oddalenia planetą od Słońca. Planeta ta jest prawie identyczna jak Jowisza, różnica jest jedynie w wielkości, ponieważ Saturn jest mniejszy niż Jowisz. Planety podobne są do siebie przede wszystkim jeśli chodzi o skład chemiczny oraz strukturę wewnętrzną, jak również mają liczne systemy naturalnych satelitów. Promień równikowy Saturna, pomijając pierścienie, równy jest 60268 km, zatem jest nie dużo mniejszy od promienia Jowisza, który równa się 71492 km. Natomiast masa Saturna jest ponad trzy razy mniejsza niż masa Jowisza. Bierze się to z niewielkiej, równej jedynie 0,7 g/cm3,średniej gęstości Saturna. Zatem średnia gęstość mniejsza jest od gęstości wody, co stanowi pewną niezwykłość tej planety. Średnica Saturna jest dziewięć razy większa od średnicy Ziemi, natomiast masa aż 95 razy. Saturn okrąża Słońce w odległości 9,5 jednostki astronomicznej po kołowej orbicie, nachylonej jedynie 2,5st.do powierzchni ekliptyki. Saturn potrzebuje na dokonanie jednego pełnego obiegu wokół Słońca 30 lat. Ruch wirowy Saturna, także Jowisza, jest błyskawiczny. Jeden obrót dookoła własnej osi wynosi jedynie 10godz.i 40min. Natomiast nachylenie osi obrotu Saturna do płaszczyzny jego orbity, wynoszące 60,3st., jest inne niż nachylenia osi obrotu Jowisza. Jest ono w przybliżeniu różne nachyleniu ziemskiej osi obrotu do ekliptyki{66,5st}. Szybki ruch obrotowy powoduje, iż glob Saturna charakteryzuje ogromne spłaszczenie. Promień biegunowy tej planety jest o10% mniejszy od jej promienia równikowego. Saturn nie posiada niezmiennej powierzchni, a poza tym jego atmosfera przechodzi po trochu w stan ciekły. Najprawdopodobniej trwałe jądro, które składa się z materiału żelazowo-krzemianowego gromadzi ok.20% masy. Atmosfera Saturna złożona jest w 96,3% z wodoru,3,3% helu a także małych ilości metanu z dodatkiem amoniaku. Górne warstwy chmur rozmieszczają się w równoleżnikowe pasma, w których odbywają się silne zawirowania. Zaburzenia te występują w obszarach wysokiego ciśnienia, natomiast wirowy ruch materii w ich centrach ma miejsce w kierunku przeciwnym niż ziemskich cyklonów tropikalnych Saturn ma pole magnetyczne o natężeniu, które można porównać z natężeniem pola magnetycznego Ziemi, to znaczy klarownie słabsze niż pole magnetyczne Jowisza. Oś magnetyczna Saturna zbiega się, z dokładnością do 1 st., z jego osią obrotu. Wytworzona przez pole magnetyczne magnetosfera Saturna wyglądem naśladuje magnetosferę Ziemi. Są w niej pasy radiacyjne zbliżone do pasów Van Allena w magnetosferze Ziemi, lecz od nich znacznie większe. Tym co odróżnia Saturna od pozostałych planet jest niesamowity pierścień, to właśnie on powoduje, że planeta ta traktowana jest za najpiękniejszy obiekt w Układzie Słonecznym. Złożony jest on oddzielnych cząsteczek materii, które okrążają macierzystą planetę z przeróżnymi prędkościami, zgodnie z prawami Keplera, zatem cząsteczki będące niedaleko planety okrążają ją szybciej, dalsze wolniej. Grubość pierścienia Saturna jest niewielka, jest ona rzędu kilkuset metrów. Tak naprawdę pierścień Saturna jest całym systemem koncentrycznych, płaskich pierścieni nie dotykających planety. Większa część pierścieni składowych na postać kolistą, mniejsza ich część ma postać elipsy. Spoczywają one wszystkie w płaszczyźnie równika Saturna i rozciągają się na odległość 6600-170000 km od jego powierzchni. Złożone są z ogromnej ilości małych okruchów materii: od najmniejszego pyłu do brył skalnych o wielkości kilku, nawet kilkudziesięciu metrów. Eksperymenty radarowe a także pomiary w podczerwieni pokazały, iż większa część materii w pierścieniach to przypuszczalnie lód wodny, natomiast skalne bryły także otoczone są lodem. Temperatura w okolicach pierścieni równa jest tylko -200st.C. Centralne pierścienie charakteryzujące się odległością od planety, szerokością i jasnością(wyliczając od środka planety), oznaczamy następującymi dużymi literami alfabetu: D, C, B, A, F, G, E. Pomiędzy pierścieniami B i A jest, dobrze widzialna z Ziemi , tzw. przerwa Cassiniego o szerokości bliskiej rzędu 4000 km. Najbliżej górnej powierzchni chmur w atmosferze Saturna, ok.6600km nad nią, zatem w odległości 67000km od centrum planety, jest, zauważony z Ziemi przez Paula Guerina w 1969r, słaby pierścień D o szerokości kilku tysięcy kilometrów. Później, po widocznym odstępie w odległości 74500km od centrum planety, zaczyna się szeroki na 17500km pierścień C, nazywany jest on niejednokrotnie pierścieniem krepowym, dzięki swojej przezroczystości. Jest on jednym z trzech największych pierścieni opisanych symbolami C, B i A, równocześnie ma on największą z nich masę. Od kolejnego pierścienia B oddziela go zwężona przerwa o szerokości 1000km. Pierścień B jest najjaśniejszy i rozciąga się w odległości 92000-117500km od centrum globu Saturna. Składa się ona najprawdopodobniej z ok.3/4 całkowitej masy materii skoncentrowanej we wszystkich pierścieniach. Dalej za przerwą Cassiniego rozpościera się pierścień A w odległości 122000-139000km od środka planety. W środku niego jest przerwa Enckego. 141000km od wewnątrz planety jest wąski pierścień F. Później leży (170000km) wąski pierścień E , rozciągający się w odległości ponad 230000km. Saturn ma nie tylko pierścienie posiada on kilka księżyców. Precyzyjna ich ilość nie jest jeszcze znana. W dalszym ciągu odnajdywane są kolejne. Ilość do tej pory odkrytych i zatwierdzonych księżyców wynosi 18. Dziesięć z nich to: Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Tytan, Hyperion, Iapetus i Phoebe poznano je dzięki obserwacją naziemnym. Inne to: Epimetheus, Helene, Telesto, Calypso, Atlas, Prometheus, Pandora oraz Pan, wykryto je dzięki sondom kosmicznym. Nazwy zaczerpnięte zostały z mitologii greckiej oraz nawiązują do imion tytanów-dzieci oraz wnuków Uranosa i Gai. Księżyce wędrujące najbliżej Saturna, wykryte zostały przez sondy kosmiczne i są one małymi ciałami o rozmiarach nie przekraczających 200km. Najbliżej Saturna krąży ostatni spośród wszystkich zauważonych księżyców - Pan. Pomiędzy zewnętrzną krawędzią pierścienia A i pierścieniem F krążą dwa księżyce :Atlas oraz Prometheus. W przerwie natomiast pomiędzy pierścieniami F i G - Pandora, Epimetheus i Janus. Janus oraz Epimetheus, które krążą wokół Saturna właściwie po tej samej orbicie, zostają stale po przeciwległych stronach Saturna, czyli w odległości 180st. Dalsze dwa są wewnątrz pierścienia F, natomiast dwa pozostałe tuż poza nim. Księżyce szóstej planety od Słońca znane z spostrzeżeń naziemnych spoczywają poza jego pierścieniami, natomiast ich proporcje są dużo większe niż krążących blisko planety. Ich powierzchnie złożone są z wodnego lodu. Jest on tak zimny, że w czasie upadku meteoroidów postępuje jak sztywna, skalista płaszczyzna i skutkiem tego zostają w nim wyraźne ślady w postaci kraterów. Średnie gęstości wszystkich księżyców Saturna, za wyjątkiem Tytana, zawierają się w granicach 1,0-1,5g/cm3. Świadczy to o tym, iż ciała te są skonstruowane z lodu wodnego z drobnym dodatkiem materiału skalnego, który jest w ich jądrach. Ciekawe jest to, iż gęstości te razem z odległością od macierzystej planety, tak samo jak w przypadku księżyców Jowisza, czy planet a także ich odległości względem Słońca, nie zmniejszają się. Księżyce Saturna, tak samo jak ziemski Księżyc oraz księżyce galileuszowe Jowisza, ciągle są skierowane tą samą stroną do Saturna. Największym, większym od planety Merkury jest Tytan o 5150km średnicy. Średnia gęstość jego wynosi {1,9g/cm3} i pokazuje, iż przypuszczalnie w połowie stworzony jest on z materiału skalnego, natomiast w połowie z lodu. Jest on pierwszym księżycem, dookoła którego zauważono obecność atmosfery. Pozbawienie jej przezroczystości jest podyktowany występowaniem kilku warstw mgieł oraz chmur. Wobec tego powierzchnia tego księżyca jest niewidoczna. Atmosfera Tytana złożona jest w 99% z molekularnego azotu, 1% prezentuje metan, natomiast szczątkowo zawiera ona: argon, etan, etylen, acetylen oraz fosforowodór. Jej gęstość jest znacznie większa niż gęstość atmosfery ziemskiej. Natomiast ciśnienie na powierzchni Tytana jest o 50% większe niż na powierzchni Ziemi. Temperatura atmosfery przy powierzchni równa jest ok.-180st.C. Jest to temperatura, blisko której metan występuje w stanie stałym, ciekłym albo gazowym. Zatem metan na Tytanie być może tym, czym jest woda dla nas na Ziemi. Bardzo możliwe, że powierzchnię Tytana przykrywają jeziora metanu i co więcej może na niej występować metanowy śnieg czy lód. Największymi księżycami Saturna, poza Tytanem są: Iapetus, Rhea, Dione oraz Tethys. Ich średnice równe są 1060-1530km, natomiast powierzchnie pokrywają liczne kratery.

Ciekawostki.

Pierścienie Saturna po raz pierwszy dostrzegł Galileusz w 1610r., który wziął je za kilka ciasno do siebie przyległych księżyców. Nie była to do końca prawda. W 1659r Christian Huygens. i po pewnym czasie Giovanni D.Cassini przekazali światu poprawną budowę tych pierścieni.

Określenie przerwa Cassiniego wywodzi się od nazwiska włoskiego astronoma, wieloletniego dyrektora Obserwatorium Paryskiego-Giovani Domenico Cassiniego, który prowadził badania Saturna. W 1675 roku on poprawnie wytłumaczył ciemne pasmo w pierścieniu planety jako przerwę pomiędzy dwoma częściami pierścienia.

Misje kosmiczne do Saturna:

1.IX1979-Pioneer 11- przelot 80400km. od wnętrza planety.

12.XI.1980-Voyager 1- przelot 185200km od wnętrza planety.

12.VIII.1981-Voyager 2- przelot 162300km od wnętrza planety.

15.X.1997r.-z przylądka Canaveral na Florydzie wystartowała sonda Cassini. Misja jej polegała na zbadaniu Saturna, jego pierścieni oraz księżyców, ze specjalnym uwzględnieniem Tytana. Na jej pokładzie był próbnik zwany Huygensen, którego czujnik, który służył do pomiaru temperatury oraz przewodnictwa cieplnego atmosfery i powierzchni Tytana skonstruowany został u nas w Polsce. Droga sondy Cassini podobnie zresztą jak sondy Galileo nie jest bezpośrednia. Na początku dwa razy skorzystała z siły grawitacji Wenus{wiosna1998, lato1999},a później Ziemi {1999} i Jowisza {zima 2000}. Prawdopodobnie dotrze ona do Saturna w lipcu 2004r. i stanie się jego sztucznym satelitą.

Księżyce Saturna, które odkryto przed misjami Pionieer oraz Voyager

KSIĘŻYC Średnica lub Wymiar Półoś Wielka Orbity Okres Obiegu Rok Odkrycia Odkrywcy

km tys.km. doba

Tytan 5150 1121,83 15,945 1665 Ch.Huygens

Iapetus 1460 3561,3 79,33 1671 G.Cassi

Rhea 1530 527,04 4,518 1672 G.Cassini

Dione 1120 377,4 2,737 1684 G.Cassini

Tethys 1060 294,66 1,888 1684 G.Cassini

Mimas 392 185,52 0,942 1789 W.Herschel

Enceladus 500 238,02 1,37 1789 W.Herschel

Hyperion 410x260x220 1481,1 21,277 1848 G.Bond

Phoebe 220 12952 R550,480 1898 W.Pickering

Janus 220x200x160 151,472 0,695 1966 A.Dolfus