Grundlæggende astronomiske data

Saturn kredser om solen i en gennemsnitlig afstand på 1.427.000.000 km (887 millioner miles ). Dens nærmeste afstand til Jorden er cirka 1,2 milliarder km (746 millioner miles), og dens fasevinkel – den vinkel, den udgør med solen og jorden – overstiger aldrig omkring 6 °. Saturn set fra jordens nærhed synes således altid næsten fuldt oplyst. Kun dybe rumsonder kan give sidelit og baggrundsbelyst udsigt.

Ligesom Jupiter og de fleste andre planeter har Saturn en regelmæssig bane – det vil sige, dens bevægelse omkring solen er progradieret (i samme retning som Solen roterer) og har en lille excentricitet (ikke-cirkularitet) og tilbøjelighed til ekliptikken, planet for Jordens bane. I modsætning til Jupiter vippes Saturnus rotationsakse imidlertid væsentligt — med 26,7 ° —til dets orbitale plan. Hældningen giver Saturn årstider, som på Jorden, men hver sæson varer mere end syv år. Et andet resultat er, at Saturns ringe, der ligger i dens ækvatorplan, præsenteres for observatører på Jorden ved åbningsvinkler fra 0 ° (kant på) til næsten 30 °. Visningen af Saturns ringe cykler over en 30-årig periode. Jordbaserede observatører kan se ringens solbeskinnede nordlige side i ca. 15 år og derefter i en analog visning den solbeskinnede sydside i de næste 15 år. I de korte intervaller, når Jorden krydser ringplanet, er ringene alt andet end usynlige.

Saturns rotationsperiode var meget vanskelig at bestemme. Skybevægelser i sin massive øvre atmosfære sporer forskellige perioder, som er så korte som ca. 10 timer og 10 minutter nær ækvator og øges med en vis svingning til ca. 30 minutter længere ved bredder over 40 °. Forskere forsøgte at bestemme rotationsperioden for Saturns dybe indre ud fra dens magnetfelt, som formodes at være rodfæstet i planetens ydre kerne af metal-hydrogen. Direkte måling af feltets rotation var imidlertid vanskelig, fordi feltet er meget symmetrisk omkring rotationsaksen. På tidspunktet for Voyager-møderne viste radioudbrud fra Saturn, tilsyneladende relateret til små uregelmæssigheder i magnetfeltet, en periode på 10 timer 39,4 minutter; denne værdi blev anset for at være magnetfeltets rotationsperiode. Målinger foretaget 25 år senere af Cassini-rumfartøjet viste, at feltet roterede med en periode på 6-7 minutter længere. Det blev antaget, at solvinden er ansvarlig for noget af forskellen mellem disse to målinger af rotationsperioden. Først Cassini fløj inde i Saturns ringe på dens sidste kredsløb, blev rotationsperioden målt nøjagtigt. Ved at relatere bølger observeret i ringene til små variationer i Saturnus tyngdefelt blev rotationsperioden på planeten bestemt til at være 10 timer 33 minutter og 38 sekunder. Tidsforskellene mellem rotationsperioderne for Saturns skyer og dets indre er blevet brugt til at estimere vindhastigheder (se nedenfor Atmosfæren).

Fordi de fire gigantiske planeter ikke har nogen fast overflade i deres ydre lag, ved konvention beregnes værdierne for disse planets radius og tyngdekraft til det niveau, hvormed der udøves en bar atmosfærisk tryk. Ved denne foranstaltning er Saturns ækvatoriale diameter 120.536 km (74.898 miles). Til sammenligning er dens polære diameter kun 108.728 km (67.560 miles) eller 10 procent mindre, hvilket gør Saturn til den mest oblate (fladt ved polerne) af alle planeterne i solsystemet. Dens afglatte form er tydelig selv i et lille teleskop. Selvom Saturn roterer lidt langsommere end Jupiter, er den mere oblat, fordi dens rotationsacceleration annullerer en større del af planetens tyngdekraft ved ækvator. Ækvatorial tyngdekraften på planeten, 896 cm (29,4 fod) pr. Sekund pr. Sekund, er kun 74 procent af dens polære tyngdekraft. Saturn er 95 gange så massiv som Jorden, men optager et volumen 766 gange større. Dens gennemsnitlige densitet på 0,69 gram pr. Kubik cm er således kun omkring 12 procent af jordens. Saturns ækvatoriale flugthastighed – den hastighed, der er nødvendig for et objekt, der inkluderer individuelle atomer og molekyler, for at undslippe planetens tyngdekraft ved ækvator uden at skulle accelereres yderligere – er næsten 36 km i sekundet -bjælkeniveau sammenlignet med 11,2 km i sekundet (25.000 miles i timen) for Jorden. Denne høje værdi indikerer, at der ikke har været noget signifikant tab af atmosfære fra Saturn siden dens dannelse. For yderligere orbital- og fysiske data, se tabellen.