土星是太阳系的八大行星之一。到太阳的距离由近至远排到第六位,体积及仅次于木星。其中类木行星就包括土星,此外还包括木星、天王星、海王星。欧洲和古希腊人将土星成为克洛诺斯星。在古代中国,土星又被称为镇星或者是填星。氢是土星的主要构成成分,此外土星的构成当中还含有少量的氦与微量元素。在土星内部,岩石和冰构成了土星内部的核心,在土星的外围是由数层金属氢以及气体包裹着的。土星的风速比木星的风速要快得多,此外它的行星磁场强度介于地球和木星之间。
如果用望远镜直接观测土星,可以发现土星有一个非常显著的行星环。这个行星环的成分主要是冰的微粒和较少数的岩石残骸,以及尘土。其中有62颗土星卫星已经确认。现如今,科学家只能从少量的直接资料来研究土星的内部结构,这些资料显示土星的内部结构与木星十分相似,都是由一个被氢和氦包围着的小核心。土星中心部分的岩石构成与地球有些相似,但是密度要更高。在土星的核心之上,还有更厚的液体金属氢层,然后就是数层的液态氢和氦层。在土星的最外层,大气层非常厚,有的达到1000公里,在这里科学家们发现了各种形态水的踪迹。
土星核心区的质量是地球的几十倍,在它的内部温度非常高。其核心辐射到大空中的能量是它接受来自太阳能量的2.5倍。这些能量大部分是由缓慢的重力压缩产生的,但这不能够完全用来解释土星的热能制造过程。土星内部的热量还可能是由另外一种机制产生的,科学家推测,在土星内部深处,液态氢的液体会大量穿过较轻的氢气,在这个过程当中两种成分会不断通过摩擦产生热量。在土星外围的大气层可以被侦测到的气体还有氨、磷化氢、甲烷等等,相对于太阳当中含有丰富的氦成分,土星大气中氦的丰盈程度明显要低。
对于土星当中其他元素的含量,如今天文学家们还无法精确地探测到。当然有人假设土星与太阳系形成时的原始丰盈度是相当的,那么就可以推测出这些元素的总质量是地球质量的几十倍。同时这些元素大部分应该存在于土星的核心区域。土星的大气层总体来说是比较平静的,会出现一些持续较长时间的呈现长圆形特征的大气层波动。比如在20世纪90年代的时候,科学家通过太空望远镜在土星上观察到了一朵较小的白云风暴,同时还在土星的赤道附近观察到一朵极大的白云。这些现象在土星上都是比较少见的。土星上一个风暴的发生周期可以持续到2000多年。此外文学家通过分析土星上的红外线影像发现土星有一个温暖的极地漩涡,这一特征在整个太阳系绝对是独一无二的。而且科学家还推测这个点就是土星上温度最高的点,因此我们说人类对土星的探索还会经历一个漫长的过程。
