Dados astronômicos básicos

Saturno orbita o Sol a uma distância média de 1.427.000.000 km (887 milhões de milhas ) Sua distância mais próxima da Terra é de cerca de 1,2 bilhão de km (746 milhões de milhas), e seu ângulo de fase – o ângulo que ele faz com o Sol e a Terra – nunca excede cerca de 6 °. Saturno visto das vizinhanças da Terra, portanto, sempre parece quase totalmente iluminado. Apenas as sondas espaciais profundas podem fornecer vistas laterais e retroiluminadas.

Como Júpiter e a maioria dos outros planetas, Saturno tem uma órbita regular, ou seja, seu movimento ao redor do Sol é progressivo (na mesma direção que o Sol gira) e tem uma pequena excentricidade (não circularidade) e inclinação para a eclíptica, o plano da órbita da Terra. Ao contrário de Júpiter, no entanto, o eixo de rotação de Saturno é inclinado substancialmente – em 26,7 ° – para seu plano orbital. A inclinação dá estações a Saturno, como na Terra, mas cada estação dura mais de sete anos. Outro resultado é que os anéis de Saturno, que se encontram no plano de seu equador, são apresentados aos observadores na Terra em ângulos de abertura que variam de 0 ° (borda) a quase 30 °. A visão dos anéis de Saturno gira ao longo de um período de 30 anos. Os observadores baseados na Terra podem ver o lado norte ensolarado dos anéis por cerca de 15 anos e, em uma visão análoga, o lado sul ensolarado pelos próximos 15 anos. Nos curtos intervalos em que a Terra cruza o plano dos anéis, os anéis são quase invisíveis.

O período de rotação de Saturno foi muito difícil de determinar. Os movimentos das nuvens em sua maciça atmosfera superior traçam uma variedade de períodos, que são tão curtos quanto cerca de 10 horas e 10 minutos perto do equador e aumentam com alguma oscilação para cerca de 30 minutos a mais em latitudes superiores a 40 °. Os cientistas tentaram determinar o período de rotação do interior profundo de Saturno daquele de seu campo magnético, que se presume estar enraizado no núcleo externo de hidrogênio metálico do planeta. No entanto, a medição direta da rotação do campo era difícil porque o campo é altamente simétrico em torno do eixo de rotação. Na época dos encontros da Voyager, as explosões de rádio de Saturno, aparentemente relacionadas a pequenas irregularidades no campo magnético, mostraram um período de 10 horas e 39,4 minutos; este valor foi considerado o período de rotação do campo magnético. As medições feitas 25 anos depois pela espaçonave Cassini indicaram que o campo estava girando por um período de 6 a 7 minutos a mais. Acreditava-se que o vento solar fosse responsável por parte da diferença entre essas duas medições do período de rotação. Só depois que a Cassini voou dentro dos anéis de Saturno em suas órbitas finais o período de rotação foi medido com precisão. Ao relacionar as ondas observadas nos anéis a pequenas variações no campo gravitacional de Saturno, o período de rotação do planeta foi determinado em 10 horas 33 minutos 38 segundos. As diferenças de tempo entre os períodos de rotação das nuvens de Saturno e de seu interior foram usadas para estimar as velocidades do vento (veja abaixo A atmosfera).

Como os quatro planetas gigantes não têm superfície sólida em suas camadas externas, por convenção, os valores para o raio e a gravidade desses planetas são calculados no nível em que um bar de pressão atmosférica é exercido. Por esta medida, o diâmetro equatorial de Saturno é 120.536 km (74.898 milhas). Em comparação, seu diâmetro polar é de apenas 108.728 km (67.560 milhas), ou 10 por cento menor, o que torna Saturno o mais achatado (achatado nos pólos) de todos os planetas do sistema solar. Sua forma oblata é aparente mesmo em um pequeno telescópio. Mesmo que Saturno gire um pouco mais devagar do que Júpiter, é mais achatado porque sua aceleração rotacional cancela uma fração maior da gravidade do planeta no equador. A gravidade equatorial do planeta, 896 cm (29,4 pés) por segundo por segundo, é apenas 74 por cento de sua gravidade polar. Saturno tem 95 vezes a massa da Terra, mas ocupa um volume 766 vezes maior. Sua densidade média de 0,69 grama por cm cúbico é, portanto, apenas cerca de 12 por cento da da Terra. A velocidade de escape equatorial de Saturno – a velocidade necessária para um objeto, que inclui átomos e moléculas individuais, escapar da atração gravitacional do planeta no equador sem ter que ser mais acelerado – é de quase 36 km por segundo (80.000 milhas por hora) em um nível de barra, em comparação com 11,2 km por segundo (25.000 milhas por hora) para a Terra. Este valor alto indica que não houve perda significativa de atmosfera de Saturno desde sua formação. Para obter dados orbitais e físicos adicionais, consulte a tabela.