土星
任務を終えた宇宙探査機 土星は太陽から６番目の惑星で、２番目に 大きい惑星です：
太陽からの距離：1，429，400，000 km (9.54 天文単位)
赤道直径：120，536 km； 両極直径：108，728 km
質量：5.688e26 kg
ローマ神話によれば、土星は農業の神です。関連したギリシャの神、 クロノス は、ウラヌスとガイアの息子であり、ゼウス（ジュピター：木星）の父です。「サターン（土星）」は、英語の「サタディ（土曜日）」の元となった単語です（ 付録４を参照）。
土星は有史以前から知られています。ガリレオ が1610年に、初めて望遠鏡で観測しました；彼は土星の奇妙な姿に気づき、混乱してしまいました。初期の土星の観測は、土星が軌道を移動するにつれて、地球が土星の環 の平面を数年ごとに通過するという事実のために、複雑なものになりました。そのため、低い解像度で見た土星の姿は非常に変化が激しいものとなりました。1659年になって初めて、 クリスチャン・ホイヘンスが土星の環の幾何学的構造を正しく推測しました。 1977年に天王星、またほどなく木星と海王星に薄い環が発見されるまでは、土星の環は、太陽系で唯一の構造とみられていました。
1979年、宇宙探査機 パイオニア11号 が初めて土星を訪れました。その後に ボイジャー１号と ２号が訪れました。
土星は、小さな望遠鏡で見ても、明らかに平たくつぶれて見えます（写真10）；扁平率は約10％です。これは土星の速い自転速度と、流動体の性質のためです。
土星は、惑星の中で一番密度が低い惑星です；その比重は水より小さく、0.7です。（もし十分大きな池があれば、土星は水に浮かべることができるでしょう）。
木星と同じく、土星は75％が水素で、25％がヘリウム、そして、わずかの水、メタン、アンモニアと岩石でできていて、太陽系が形成されたといわれる原初の 太陽星雲と似た組成をしています。
土星の内部構造は木星のそれと似ており、岩石の核、 液体金属水素の層、分子水素の層からなっています。微量の種々の 氷も存在します。
土星の内部は熱く（核で12000K）、土星は太陽から受ける以上のエネルギーを宇宙に放出しています。このよけいなエネルギーは、木星と同じように ケルビン－ヘルムホルツ機構によって発生しています。しかし、それだけでは土星の光度を説明するには不十分かもしれません；なにかさらに別のメカニズム（機構）、おそらくは土星の深部でのヘリウムの「raining out」が働いているのかもしれません。
木星でははっきりとしている表面の 帯も、土星ではずっとぼんやりしています（写真2）。帯は、赤道付近では両極付近に比べてずっと幅が広くなっています。雲の頂上部分の詳細は地球からは見えないので、宇宙探査機 ボイジャーが土星に接近して初めて、表面の大気循環が研究できました。土星もまた、木星の様な、寿命の長い楕円やその他の形を持っています。1990年に、 ハッブル望遠鏡が土星の赤道付近に、ボイジャーの接近の頃にはなかった大きな白い雲の塊（かたまり）を発見しました； 1994年には、別のやや小さい嵐が観察されています。
よく目立つ環（ＡとＢ）と、薄く見える環（Ｃ）が地球から見えます。ＡとＢの間のすきまはカッシーニ の間隙（かんげき）として知られています；Ａ環の中にある、もっと薄い隙間は エンケの間隙として知られています（写真13）。宇宙探査機ボイジャーの写真はほかにも４つの薄い環を示しています。土星の環は、ほかの惑星の環と異なり、大変明るいものです（アルベド値0.2～0.6）。
地球からはつながって見えますが、環は実際は大きさが１センチメートルから数メートルにわたる小さな塊からなっています。大きさが数キロメートルのものもあるようです。
土星の環は非常に薄いです：直径は250，000km以上もありますが、厚さはせいぜい200メートルしかありません。印象的な見かけとはうらはらに、環には非常に小さな物質があるだけです 。―― もし環の物質を一つの塊に固めてしまったら、直径はせいぜい100km程度にしかならないでしょう。
環を作っている塊は、主に水性の氷と思われますが、あるいは表面が氷に覆われた岩石もあるかもしれません。
宇宙探査機ボイジャーは、「スポーク」と呼ばれる、環の上の放射状の不思議なまだらが実際に存在することを確認しました（写真13）。スポークは最初にアマチュア天文学者が観測の報告をしていたものです。その性質は謎ですが、土星の磁場と関係があるのかもしれません。
土星の一番外側のＦリングは、二本の細く、明るい環が編み合わされ、それに沿って「結び目」が見られる、複雑な構造をしています（写真14）。結び目は、環の物質が固まったものか、あるいは小さな衛星ではないかと科学者は推測しています。
土星の衛星と環の間には、潮汐力による複雑な 共鳴現象があります： 「羊飼い衛星（シェパード衛星）」と呼ばれるいくつかの月（すなわち アトラス、 プロメテウス、 パンドラ）は、明らかに環をその形に固定しておくのに重要な役割があります； ミマスは カッシーニの間隙に物質が少ないことの原因となっていて、それはちょうど小惑星帯の カークウッド間隙と似たようなものです； パンはエンケ間隙の内部にあります。全体の系は非常に複雑で、まだほとんど解明されていません。
土星（やその他の木星型惑星）の環の起源は不明です。これらの惑星は、発生当初から環を持っていたかもしれませんが、環のシステムは不安定で、なにか現在進行中のプロセスで補給されなくてはなりません。おそらくそれは、より大きな衛星の崩壊によるものと思わます。
ほかの木星型惑星と同じように、土星もかなりの強さの磁場を持っています。
夜の空なら、土星は肉眼で容易に見ることができます。木星ほどには明るくないですが、恒星がするような「またたき」をしないので、簡単に惑星だとわかります。環と大型の衛星は、小さな天体望遠鏡で見ることができます。マイク・ハーヴェイの 惑星探索チャートで、現在の土星（とその他の惑星）の天空での位置を知ることができます。YOKOHAMA SCIENCE CENTERから
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