Grunnleggende astronomiske data

Saturn kretser rundt solen i en gjennomsnittlig avstand på 1.427.000.000 km (887 millioner miles ). Dens nærmeste avstand til jorden er omtrent 1,2 milliarder km (746 millioner miles), og fasevinkelen – vinkelen den gjør med solen og jorden – overstiger aldri omtrent 6 °. Saturn sett fra jordens nærhet ser dermed alltid ut til å være nesten fullstendig opplyst. Bare dyp romføler kan gi sidelengs- og bakgrunnsbelyst utsikt.

Som Jupiter og de fleste andre planeter har Saturn en jevn bane – det vil si at bevegelsen rundt solen er progradiert (i samme retning Solen roterer) og har en liten eksentrisitet (ikke-sirkulæritet) og tilbøyelighet til ekliptikken, planet for jordens bane. I motsetning til Jupiter, er Saturnus rotasjonsakse imidlertid vippet vesentlig — med 26,7 ° —til baneplanet. Vippingen gir Saturn sesonger, som på jorden, men hver sesong varer mer enn syv år. Et annet resultat er at Saturns ringer, som ligger i ekvatorplanet, blir presentert for observatører på jorden ved åpningsvinkler fra 0 ° (kant på) til nesten 30 °. Visningen av Saturns ringer sykler over en 30-årsperiode. Jordbaserte observatører kan se ringenes solbelyste nordside i omtrent 15 år, og deretter, i et analogt syn, den solbelyste sørsiden de neste 15 årene. I de korte intervallene når jorden krysser ringplanet, er ringene alt annet enn usynlige.

Saturns rotasjonsperiode var veldig vanskelig å bestemme. Skybevegelser i sin massive øvre atmosfære sporer ut en rekke perioder, som er så korte som omtrent 10 timer 10 minutter nær ekvator og øker med en viss svingning til omtrent 30 minutter lenger ved breddegrader høyere enn 40 °. Forskere forsøkte å bestemme rotasjonsperioden for Saturns dype indre fra magnetfeltets, som antas å være forankret i planetens ytre metall-hydrogen-kjerne. Imidlertid var direkte måling av feltets rotasjon vanskelig fordi feltet er svært symmetrisk rundt rotasjonsaksen. På tidspunktet for Voyager-møtene viste radioutbrudd fra Saturn, tilsynelatende knyttet til små uregelmessigheter i magnetfeltet, en periode på 10 timer 39,4 minutter; denne verdien ble antatt å være magnetfeltets rotasjonsperiode. Målinger som ble gjort 25 år senere av romfartøyet Cassini, indikerte at feltet roterte med en periode på 6-7 minutter lenger. Det ble antatt at solvinden er ansvarlig for noe av forskjellen mellom disse to målingene av rotasjonsperioden. Først Cassini fløy inne i Saturns ringer på sine siste baner ble rotasjonsperioden nøyaktig målt. Ved å relatere bølger observert i ringene til små variasjoner i Saturns gravitasjonsfelt, ble rotasjonsperioden på planeten bestemt til å være 10 timer 33 minutter og 38 sekunder. Tidsforskjellene mellom rotasjonsperiodene til Saturns skyer og dets indre har blitt brukt til å estimere vindhastigheter (se nedenfor Atmosfæren).

Fordi de fire gigantiske planetene ikke har noen solid overflate i sine ytre lag, ved konvensjonen beregnes verdiene for radiusen og tyngdekraften til disse planetene på det nivået hvor en bar atmosfærisk trykk utøves. Ved dette tiltaket er Saturns ekvatoriale diameter 120 536 km (74 898 miles). Til sammenligning er dens polære diameter bare 108728 km (67560 miles), eller 10 prosent mindre, noe som gjør Saturn til den mest avblåste (flatt på polene) av alle planetene i solsystemet. Dens avlange form er tydelig selv i et lite teleskop. Selv om Saturn roterer litt saktere enn Jupiter, er den mer oblat fordi dens rotasjonsakselerasjon avbryter en større brøkdel av planetens tyngdekraft ved ekvator. Ekvatorial tyngdekraften på planeten, 896 cm (29,4 fot) per sekund per sekund, er bare 74 prosent av dens polare tyngdekraft. Saturn er 95 ganger så massiv som jorden, men har et volum 766 ganger større. Dens gjennomsnittlige tetthet på 0,69 gram per kubikk cm er således bare rundt 12 prosent av jordens. Saturns ekvatoriale rømningshastighet – hastigheten som trengs for at et objekt, som inkluderer individuelle atomer og molekyler, for å unnslippe planetens gravitasjonsattraksjon ved ekvator uten å måtte akselereres ytterligere – er nesten 36 km per sekund barnivå, sammenlignet med 11,2 km per sekund (25 000 miles per time) for jorden. Denne høye verdien indikerer at det ikke har vært noe signifikant tap av atmosfære fra Saturn siden dannelsen. For ytterligere orbitale og fysiske data, se tabellen.