Comparación del Sol visto desde la Tierra y desde Saturno. El Sol visto desde Saturno tiene un diámetro aparente de 0,05º la décima parte que visto desde la Tierra.

Imagen de Saturno con sus majestuosos anillos, los huecos entre ellos se denominan divisiones, espacios casi vacíos de material.

Saturno es sin duda el gigante más bello del Sistema Solar, su sistema de anillos le confiere una apariencia muy especial que podemos calificar de elegante y armoniosa. Los primeros estudios realizados por las sondas Voyager en 1980 y 81 revelaron que su composición es fundamentalmente hidrógeno y un 7% de helio, muy por debajo de Júpiter o el Sol que muestra un 11% de helio. Es posible que el helio más denso se precipite hacia el interior del planeta, el rozamiento producido por el gas en movimiento podría explicar el calor generado por el planeta, mayor que el que genera Júpiter si se tiene en cuenta los tamaños de cada uno.

Imagen tomada desde el Hubbe Espace Telescope en la que se ven las bandas alternas claras y oscuras que se extienden hasta los polos. Los colores están saturados para señalar las diferencias.

Su densidad es muy baja, 0,7 g/cm3, menor que la del agua, 1 g/cm3. Densidad tan baja implica que el núcleo interno de silicatos debe ser muy reducido, algo más del 10% del radio. Por encima se supone que existe una capa de hidrógeno metálico hasta el 45% del radio y hasta el 55% hidrógeno líquido, por encima una mezcla de hidrógeno y helio gaseoso y cubriendo todo el planeta una capa delgada de 0,02 radios compuesta principalmente por nitrógeno y amoniaco.

Al igual que Júpiter posee una estructura de zonas y bandas si bien es más difícil observarlas debido a que se encuentran cubiertas por una capa de gases mezclados que forma una niebla que reduce los contrastes entre ambas. Precisamente en la capa superficial se han medido los vientos más rápidos de todos los planetas, hasta 1.500 kilómetros por hora. En el ecuador los vientos soplan preferentemente hacia el este, en latitudes medias soplan alternos del este y del oeste. La temperatura en la capa exterior es de 190 grados bajo cero.

La rápida rotación del planeta, una vuelta en 10h 39m es responsable del fuerte achatamiento del planeta, el radio polar es nueve décimas del ecuatorial. Esta característica se advierte cuando se observa con un telescopio aunque sea de pequeño diámetro. El campo magnético es inferior al joviano, una quinta parte, seguramente por que la capa de hidrógeno metálico es más delgada, lo cual a su vez se debe a la menor presión.

Imagen tomada desde la sonda Cassini con Titán en primer término en la que se aprecia la escasa altura de los anillos.

Sin duda lo más relevante de Saturno son su conjunto de anillos. Con unos prismáticos o un telescopio de bajo aumento se percibe el planeta muy achatado aunque no llegan a discernirse los anillos. Observado con un telescopio y más de 50 aumentos se observa el disco entorno al planeta. Desde la tierra se pueden observar los anillos A, B, C, D, nombrados desde el exterior hacia el interior. Los anillos se encuentran en el plano ecuatorial del planeta, su diámetro exterior es de 280.000 kilómetros, por el interior casi llegan a la atmósfera del planeta. Los espesores van desde algo menos de 1.000 metros hasta algo más de 3.000. Los anillos A y B los descubrió Huygens en 1655, el C se descubrió en el siglo XIX y el D en 1969 es el menos brillante y sólo se puede observar con grandes telescopios.

Los anillos están compuestos de fragmentos de rocas, hielo y polvo que giran alrededor del planeta en órbitas concéntricas unos junto a otros. Las fotografías de las sondas Voyager revelaron más de 100.000 anillos concéntricos. Los fragmentos deben cumplir las leyes de Kepler, no giran como un único disco a la misma velocidad, los más próximos al planeta giran más rápidos que los que están más alejados. Cada cuerpo gira un poco más lento que el que está hacia el interior y un poco más rápido que el del exterior, los exteriores se retrasan. Para evitar choques constantes se forman anillos más estrechos con velocidades similares y algo separados de los contiguos cuya velocidad es ligeramente diferente.

El anillo D está compuesto de polvo, es el menos brillante. El anillo C esta compuesto de anillos anchos y de poco espesor, los fragmentos que lo componen llegan a dos metros de longitud. Las partículas que lo forman son más oscuras. El anillo B tiene una anchura de 25.000 kilómetros, es el más brillante, entre las estructuras circulares que lo forman se observan huecos de 100 kilómetros. La separación entre los anillos A y B se denomina división de Cassini, no está completamente vacía. El anillo A es el más uniforme, está compuesto por bloques de hasta 8 metros de largo, en este se encuentra la división de Enke. La división de Cassini es visible desde la Tierra con telescopios modestos y atmósfera estable, la de Enke se ha de observar con telescopios de más diámetro. Las sondas Pioner descubrieron los anillos F, G y E, todos mucho más finos que se extienden hasta los 300.000 kilómetros del planeta.

La masa de los anillos se calcula en 3 millonésimas de la masa del planeta. Se cree que el origen se encuentra en una luna poco compacta que giraba en el interior del límite de Roche y que fue desintegrada por el efecto de marea. El límite de Roche de Saturno para un cuerpo formado por hielo y densidad aproximadamente 1 gramo/cm³ es de 2,3 radios y el anillo F se sitúa en 2,35 radios. Tanto la masa como el diámetro concuerdan con la hipótesis de una pequeña luna, si bien esta no es la única posibilidad, ya que también podría ser materia capturada por la gravedad del planeta con intervención incluso del campo magnético del mismo.

Satélites

Se conocen más de 80 satélites (en 2020) girando alrededor de Saturno de los cuales Titán es el mayor con diferencia, 5.150 kilómetros de diámetro lo sitúan sólo por detrás de Ganímedes y mayor que Mercurio. Rea, Japeto, Dione y Tetis tienen más de 1.000 kilómetros de diámetro, Encelado y Mimas 500 y 400 respectivamente.

Titán es el único satélite del sistema solar que tiene una atmósfera importante, de hecho la presión atmosférica en la superficie es de 1,6 atmósferas terrestres, es más densa que la atmósfera terrestre. Esta compuesta por Nitrógeno al 92%, argón 3%, metano 5% (las cantidades varían en algunos enteros según las fuentes

Imagen de Titan compuesta mediante emisión radar desde la sonda Cassini. La zona oscura puede ser un lago de metano.

consultadas). La temperatura de la superficie es de 180º bajo cero y el punto triple del metano se sitúa en 174º bajo cero, esto significa que con pequeñas variaciones de calor se puede encontrar metano en los tres estados. Es posible que hayan lagos de metano en la superficie, nubes de metano y lluvia de metano, sin embargo esto debe tomarse con reserva hasta que se tengan pruebas sólidas.

El cuerpo del satélite tiene una densidad de 1,9 gramos/cm³ lo que sugiere que debe estar formado por hielo y silicatos. La superficie no está muy craterizada por lo que debe haber renovación, aunque si que hay algún cráter que se discute si puede ser consecuencia de un impacto o se trata de una estructura similar a un volcán. La atmósfera es muy densa y hay una capa de nubes que impide realizar imágenes nítidas, así la sonda Cassini que la orbitó no pudo obtener buenas imágenes de la superficie.

Imagen de Encelado en la que se ven dos tipos de superficie con distintos niveles de densidad de cráteres.

Encelado es otro de los satélites de Saturno que más llama la atención. Su densidad 1,2 gramos/cm³ indican que debe estar compuesto por hielo y una pequeña cantidad de silicatos. Las sondas Voyager en 1981 ya mostraban que su superficie está dividida en dos tipos, una antigua muy craterizada y otra joven con muchos menos cráteres. También la presencia de estrías que sugieren la erupción fisural de agua. Bajo de su superficie debe existir un océano de agua líquida ya que se han observado eyecciones de agua helada que se elevan como los géiseres terrestres. La posibilidad de que haya agua líquida a mayor temperatura bajo la superficie helada del satélite, le hacen candidato a la existencia de algún tipo de vida, lo cual incentiva su exploración.