1.土衛三
土衛三（英
【衛星名稱】土衛三
【神話人物】忒堤斯
【英文名稱】Tethys
【英文別稱】Saturn III
【發現者】 喬凡尼·多美尼科·卡西尼
【發現日期】1684年3月21日
【衛星所屬的行星】土星
天文學家約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾（威廉·赫歇爾的兒子，也是土衛一與土衛二的發現人）後來在《好望角觀測結果》中建議這7顆衛星應該以泰坦神族來命名，後來這項建議被正式採用。
地形地貌土衛三由冰所構成，類似土衛五與土衛四。它的密度為0.97 g/cm³，表示土衛三幾乎都是由水冰所組成的。土衛三的表片受到天體嚴重的撞擊，並擁有許多冰裂縫。它是太陽系反射率最高的天體之一，反射率達到1.229。這樣高的反射率是因為土星昏暗的E環物質所導致的，它的物質也包括土衛二所噴發出的水冰。
在土衛三擁有2種不同的地形，其中一種是由許多坑洞所構成的，而另一種地形則是黑暗的火山帶所組成的。這樣的火山口意味著土衛三曾經擁有內部的地質活動
地形土衛三的西半球主要是巨大坑洞奧德賽（Odysseus），它的直徑為400公里，接近2/5個土衛三的大小。這個坑洞非常平坦，就像木衛四的坑洞，沒有月球與水星常見高聳的環狀山與中央隆起。這非常可能是因為天體撞擊在土衛三柔軟的表面所造成的地質現象。
土衛三的第2個主要特徵是巨大的伊薩卡峽谷（Ithaca Chasma），它寬100公里，深3至5公里。它延伸了2,000公里長，大約是土衛三圓周長的3/4。伊薩卡峽谷的形成被認為是因為在土衛三內部液體凝固時，導致體積膨脹，土衛三的表面因此裂開。地表下的海洋可能使得土衛三與土衛四在在早期形成2：3的軌道共振，也導致內部的潮汐加熱與軌道偏心率。這個海洋後來在土衛三脫離這種共振關係之後完全結凍。在土衛三完全固化前所形成的坑洞很可能全部被後來的地質活動所消除。天文學家也提出另一種理論來解釋伊薩卡峽谷的形成：在奧德賽坑洞形成時受到的巨大撞擊，形成衝擊波傳遍土衛三，導致土衛三另外一面的表面破裂，形成伊薩卡峽谷。土衛三的表面溫度為攝氏-187度。物理特徵
【軌道資料】
【軌道半長軸】294 6
軌道【軌道離心率】0.000 1
【軌道周期】 1.887 802 d
【軌道傾角】 1.12° （相對土星的赤道）
【共軌】
土衛三與土衛十三及土衛十四使用同一個軌道，並分別位在土衛三前後60度的拉格朗日點上（L4與L5）。探測任務
卡西尼號在2005年9月23日以1,500公里的距離飛越土衛三。雖然卡西尼號在延伸任務中仍然會繼續研究土衛三，不過並沒有計畫更接近的飛越探測。
2.土衛四
土衛四是
【衛星名稱】土衛四
【神話人物】泰坦狄俄涅
【英文名稱】Dione
【發現者】喬凡尼·多美尼科·卡西尼
【發現日期】1684年3月21日
【衛星所在的行星】土星
1847年約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾建議使用希臘神話中泰坦的名字來命名土星的衛星，因此土衛四獲得了狄俄涅這個名稱。（在希臘神話中克洛諾斯是泰坦之一，而希臘神話中的克洛諾斯相當於羅馬神話中的薩坦，按照國際天文協會土星是以薩坦命名的，因此土星的衛星是按照希臘神話中他的兄弟姐妹命名的。）
地形地貌土衛四的平均直徑為1118千米。土衛四主要由冰組成，不過它是土星衛星中密度第三高的（1.5克/立方厘米，土衛二和土衛六居第一和第二位），因此它的內部必須含有相當多的矽酸鹽岩石。土衛四的反照率為0.55，與土衛三和土衛二相比它比較暗。土衛四的表面溫度為-187°。它的自轉周期與公轉周期一樣長，也是65小時41分鐘，因此它與地球的衛星一樣是同步自轉。它的自轉軸與公轉軸之間的交角為0.006°。
土衛四比土衛五小一些，但與土衛五非常類似。它們的組成、反光率和地形均很類似，兩顆衛星均具有非常不同的前面和反面（前面指的是在公轉中朝著飛行方向的一面，反面指的是在公轉中背著飛行方向的一面）。土衛四的正面有比較多的撞擊坑，而且比較亮，而它的反面則完全不同，這一面比較暗，明亮的、細小的條紋遮蓋了上面的撞擊坑。這說明這些條紋是比較新的。這些條紋估計是凍的懸崖。在土衛四上被發現的地質形態有：峽谷、線條、撞擊坑。
【◆冰懸崖◆】
在卡西尼-惠更斯號探測器2004年12月13日飛越土衛四之前這顆衛星上亮的線條狀的結構的來源不清楚，原因之一是唯一到那時為止唯一拍攝到這個結構的照片是從很遠的地方拍的。當時唯一可知的是這個結構的組成的反光率非常高，而且非常薄，因為透過它可以看到下面的結構。當時的推測是土衛四剛剛形成後地質活躍，冰火山改造了大部分表面。這些線條是沿著裂縫的爆發後冰雪重新落到土衛四表面形成的。後來這些地質活動停止後前面由於不斷受到隕星的撞擊這些線條被磨滅了。
但卡西尼號最新的照片證明這個推測不正確。這些線條根本就不是堆積的冰雪，而是由地震作用造成的明亮的冰懸崖。土衛四的背面上顯示著巨大的破裂。
2005年10月11日卡西尼號飛越土衛四時離土衛四隻有500千米並拍攝了這些懸崖的清晰照片，這些照片顯示這些懸崖有些達數百米高。
【◆撞擊坑◆】
土衛四表面有多種地形，其中包括含有很多撞擊坑的地形、含有中等撞擊坑數目的平原、含有少數撞擊坑的平原和地殼破裂的區域。含有很多撞擊坑的地區有許多大到直徑100千米的撞擊坑。平原地區的撞擊坑的直徑一般小於30千米。不過也有有很多撞擊坑的平原。大多數含有很多撞擊坑的地區位於土衛四的反面，而在它的前面也有含有少量撞擊坑的平原。這個現象與許多科學家預言的正好相反。尤金·蘇梅克和其他人曾提出一個理論認為自傳與公轉同步的衛星的前面的撞擊坑數量應該比較多，反面比較少。這說明土衛四被撞擊時它的正面和反面正好反過來。由於土衛四比較小，在受到比較大的撞擊（撞擊坑大於35千米）時它會被轉動。由於土衛四表面有許多大於35千米的撞擊坑，因此它在早期撞擊率比較高時可能不斷被轉動。今天遺留下來的撞擊坑和比較亮的正面說明它現在的正面已經有數十億年是正面了。
土衛四的撞擊坑與木衛四的類似，而不像月球和水星上的撞擊坑，它的邊緣不那么明顯。這可能是因為隨著時間比較弱的冰衰落了。不過土衛四上的撞擊坑中有些還有中央山，而不像木衛四那樣完全沒有中央山了，這說明土衛四上的冰不像木衛四那樣脆弱。
【半長軸】377,400 千米
【離心率】0.0022
【軌道周期】65小時 41分鐘 05秒
【傾度】0.02°
土衛四環繞土星的距離是377,420千米，其環繞周期為65小時41分鐘。土衛四軌道的偏心率為0.0022，相對於土星的赤道它的軌道的傾角為0.02°。土衛十二與土衛四位於同一軌道上，土衛十二位於土衛四的拉格朗日點L4上，在土衛四前方60°的位置。
【平均直徑】1118 千米
【表面區域】km2
【質量】1.096×1021 kg
【平均密度】1.50 g/cm3
【赤道上方重力】0.022 m/s2
【自轉周期】(同步)
【軸傾斜】0.006°
【反照率】0.55
【表面溫度】最小和平均最高為-186 °C K
土衛四的視星等為10.4等，從地球上看出去是土星最亮的衛星，不過要觀察土衛四需要一台物鏡大於10厘米的望遠鏡。
3.土衛五
土
土衛五的英語名字利亞（Rhea）乃源自希臘神話中十二泰坦巨神之一瑞亞（眾神之母）。
天文學家約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾（威廉·赫歇爾的兒子，也是土衛一與土衛二的發現人）後來在《好望角觀測結果》（Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope）中建議這7顆衛星應該以泰坦神族來命名，後來這項建議被正式採用。
土衛五由冰所構成，密度約為1.233 g/cm。這樣低的密度顯示它是由25%的岩石（密度3.250 g/cm）與75%的水冰（密度1.000 g/cm）所組成的。雖然土衛五是太陽系第9大衛星，不過它的質量只能排在第10位。早期天文學家估計它擁有岩石的核心。然而卡西尼號近距離探測的結果顯示它的軸轉動慣量係數為 0.4 kg;，這樣的數據表明土衛五的內部幾乎都是一樣的物質，因為岩質核心的存在會使質量慣性矩落在3.4左右。土衛五的三維模型也與流體靜力平衡。
土衛五的特徵有些類似土衛四，這顯示它們可能有類似組成與歷史。土衛五受到日照地區的溫度為凱式99度（攝氏174度），而陰影地區的溫度則介於攝氏200度與攝氏220度之間。
土衛五的表面有明顯的坑洞與明亮的細微特徵。它的表面根據坑洞密度可以被分成2個不同的地理區域，第一個地區包括直徑在40公理以上的坑洞，而第二個地區則相反，並位在極區與赤道地區。這也顯示在土衛五形成的過程中曾經發生大規模的重組事件。
主要的半球受到嚴重的撞擊，並且非常明亮。就像木衛四上的坑洞一樣，土衛五的坑洞缺乏在月球與水星上可以觀測到的明顯特徵。在另一個半球上可以見到明亮的網路出現在黑色的地表上，少數坑洞也可以被辨識出來。這些明亮的區域曾被認為是在土衛五早期從冰火山所噴發出來的物質。不過最近對於土衛四的觀測顯示，散布地表的明亮條紋其實是冰構成的懸崖，於是天文學家推測土衛五上的條紋也是由冰組成的懸崖。
卡西尼號在2006年1月17日近距離飛越土衛五，並拍設一系列高解析度的照片。雖然科學分析仍然在進行中，不過這些照片顯示土衛五表面的條紋類似土衛四的條紋結構，其實是冰懸崖。
美國國家航空航天局在2008年3月6日宣布土衛五可能擁有一個稀薄的環帶，這也是人類首次在衛星發現環帶系統。這個環帶系統的存在是因為卡西尼號發
岩石表面卡西尼號在近距離內拍攝一些土衛五的照片，其中最接近的一張是在2005年11月26日所攝的，距離僅500公里。另外一次近距離飛越則是在2007年8月30日，距離為5,750公里。而在卡西尼延伸任務中則計畫在2010年3月2日從100公里的距離掠過土衛五。美國宇航局“卡西尼”號在接近土星土衛五時，探測器上的一台帶有靈敏紅外波段（930毫微米）濾色鏡的窄角照相機利用可見光拍攝到土衛五南極地區，拍攝時土衛五與“卡西尼”號之間的距離約為23．9萬千米，太陽、土衛五與“卡西尼”號之間的角度為56°，解析度約為1千米每線。
與土衛五表面其餘部分一樣，其南極地區在幾百萬年里布滿大量隕石坑，在這些詳細照片上可以看出，在較巨大的隕石坑上布滿有“麻子”般的小坑。在所示照片左邊，可以看到更令人感興趣的溝槽，照片右上部最清晰的隕石坑具有橢圓形狀，它的大小為115×91千米。
“卡西尼－惠更斯”號飛行是美國宇航局與歐洲航天局和義大利航天局的合作計畫，“卡西尼”號探測器的控制委託美國加州帕薩迪納美國宇航局噴氣推進實驗室負責。
軌道半長軸： 527 108 km
軌道離心率： 0.001 258 3
軌道周期： 4.518 212 d
軌道傾角： 0.345° （與土星的赤道相比）
衛星所屬星球： 土星
大小： 1535.2 × 1525 × 1526.4 km
平均半徑： 764.30 ± 1.10 km
表面積： 7 337 000 km
質量： (2.306 518 ± 0.000 353)×1021 kg (~3.9×10-4倍地球質量)
平均密度： 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤道表面重力： 0.264 m/
宇宙速度： 0.635 km/s
自轉周期： 4.518 212 d(同步)
軸傾斜： zero
反照率： 0.949 ± 0.003
星等： 10
美國國家宇航局（NASA）公布了一段“卡西尼”號土星探測器拍攝到的土衛五的珍貴視頻圖像。之所以說它珍貴，是因為這段總共15秒長的視頻記錄下了土衛五上發生日食的全過程。 這次公布的視頻總共由17幅圖像組成，拍攝於2008年8月19日。當時土衛五正在逐漸進入土星的陰影區域。從視頻中可以清楚地看到，土星在土衛五上投下的陰影的邊緣非常模糊，這一點與月球在地球上投下的陰影存在很明顯的差異。專家們指出，之所以會出現這種差異，主要是因為土星是一顆氣態行星，其外部邊界本身就不是非常清晰，這導致其產生的陰影也不會非常清楚。
據NASA介紹，“卡西尼”號在拍攝這段視頻時距離土衛五約有45萬公里，圖像的解析度為2.7公里。
4.土衛八
土衛八(伊阿珀托斯，Ia
土衛八1671年10月，喬凡尼·多美尼科·卡西尼在土星的西側發現了土衛八。1672年初卡西尼又試圖從土星東側觀測這顆衛星，但是沒有成功。其後這種情況又再次出現：卡西尼分別於1672年12月和1673年2月又觀測到了土衛八——均是隔了兩周之後於土星西側觀測到的；但是在這兩周的間隔中間期內，他卻仍然無法在土星的東側觀測到這顆衛星。最終於1705年，卡西尼使用改進後的望遠鏡在土星東側觀測到了土衛八，發現此時這顆衛星的視星等降低了兩等。 卡西尼對此做出了正確的推斷：即土衛八擁有一個較亮的半球面和一個較暗的半球面，同時這顆衛星處於潮汐鎖定狀態，總是保持著同一面面向土星，所以從地球上觀測，在土星西側觀測到的總是土衛八較亮的一面，而在另一側觀測到的總是較暗的一面。後來土衛八的較暗半球即被命名為“卡西尼區”。
命名土衛八（伊阿珀托斯）以希臘神話中的泰坦巨人伊阿珀托斯命名。
土衛八連同其他三顆土星衛星（分別為：土衛三、土衛四和土衛五）被其發現者卡西尼命名為“路易之星”（Sidera Lodoicea），以紀念當時的法國國王路易十四。不過天文學家仍然遵循習慣將其命名為土衛五；1789年又發現了土衛一和土衛二，土星衛星家族隨之擴大，伊阿珀托斯也易名為土衛七，在1848年海伯利安被發現之後又改名為土衛八。
而土衛八的另外一個仍見使用的名稱Japetus則是由約翰·赫歇爾於其1847年出版的《在好望角天文觀測的結果》中提出。在該書中，赫歇爾提議土星的衛星均以泰坦巨人、克洛諾斯的兄弟姐妹的名字命名，因為克洛諾斯即相當於羅馬神話中的農神薩圖爾努斯——土星即以他的名字命名。其形容詞格為Iapetian或Japetian。
土衛八上的地質特徵均以法國史詩《羅蘭之歌》中的人物和地點命名（如查理曼隕石坑和土衛八的明亮地區——隆塞斯瓦列斯區）。唯一的例外是該衛星的陰暗區域——卡西尼區，是以該地區的發現者喬凡尼·卡西尼之名命名的。
土衛八的密度較低，這表明其可能是由冰和少量（約20%）的岩石成分構成。
不同於大部分的衛星，土衛八的整體外形並非球形或橢球形，它的赤道部分凸出，而兩極地區凹陷；同時其赤道地區獨特的山脊高度驚人，甚至在遠處觀測都能發現這種地形改變了這顆衛星的形狀。這些特徵使得土衛八看起來更像核桃形的。
土衛八曾經遭受過猛烈的隕石轟擊，卡西尼號在其暗面發現了數個大規模的隕石坑，其中至少有5個直徑超過了350公里。土衛八最大的隕石坑是特吉斯隕石坑（Turgis），直徑達580公里，它的坑緣十分陡峭，其中的部分山崖高達15公里。
【明暗區】
17世紀時，卡西尼發現他只能在土星的西側觀測到土衛八，而從來無法在東側觀測到這顆衛星。他準確的推斷出土衛八是圍繞土星公轉的同步自轉衛星，同時它的一面要比另一面暗得多。後來這個推斷被更大型的望遠鏡所證實。
土衛八兩個半球亮度的差別是巨大的。其同軌道方向的一面較暗（反照率為0.3-0.5），略帶紅棕色；另一面的大部分則較為明亮（反照率為0.5-0.6，接近土衛二）。所以逆軌道方向一面的星等達到了10.2等；而同軌道方向一面的星等大約為11.9等——超出了17世紀最好的望遠鏡的可辨別範圍。土衛八的這種明暗表面類似於道教中的太極圖以及網球的表面。其暗面被命名為卡西尼區，明面被命名為隆塞斯瓦列斯區。構成暗面的最初表面物質被認為可能來自於土衛八之外，而如今其表面物質則是由較溫暖地區冰升華之後殘留的粗屑構成，其中包含著類似於在原始隕石和彗星表面所發現的有機物。從地球上進行的觀測表明土衛八上含有較豐富的碳元素，其間可能存在如氰化氫聚合物之類的氰基化合物。
2007年9月10日，卡西尼號從距離1640公里處飛掠過土衛八，發現該衛星的明暗兩面都遭受了猛烈的轟擊。它還發現構成卡西尼區和隆塞斯瓦列斯區之間過渡區域的分散的明暗色塊面積很小，甚至小於卡西尼號所拍照片的最高的30米解析度。土衛八上的低洼地形都為暗色物質所填充，隕石坑的隆起坑坡上則覆蓋著亮色物質。從卡西尼號的雷達成像圖和很小的流星即能在覆蓋層之下的冰層中形成撞擊坑的狀況推斷，這層覆蓋物質很薄，在某些地區只有數十厘米厚。
美國航空航天局的科學家們相信暗色物質是土衛八表面冰體升華之後殘留下來的粗屑，並由於暴露在陽光中而進一步變黑。土衛八的自轉周期長達79個地球日（等同於其公轉周期，是土星衛星系統中自轉周期最長的），因此它可能擁有土星衛星系統中最高的向日面溫度和最低的背日面溫度；在陰暗的卡西尼區的近赤道地區，暗色物質的吸熱作用將會造成其日間溫度達到128開爾文度，而明亮的隆塞斯瓦列斯區的平均溫度則為113開爾文度。溫度的差別意味著卡西尼區的冰體更容易升華，並最終在隆塞斯瓦列斯區重新凝結，特別是在溫度最低的極地地區。從地質時間尺度上考慮，這種作用將會進一步使卡西尼區變暗，使隆塞斯瓦列斯區和極地地區更亮。卡西尼區暴露的冰體的逐漸損耗推動了一個熱量正反饋過程的形成，最終導致明暗面反照率的更大反差。據估計，在當前的溫度條件以及不考慮冰體從暗面轉移至明面的情況下，卡西尼區在1000萬年內將會有20米厚的冰層升華殆盡，而隆塞斯瓦列斯區在同一時間內則只損失了10米的冰層。這種模式解釋了土衛八上明暗區域的分布、缺乏灰色區域和卡西尼區覆蓋的暗色物質較薄的情況。
但是啟動這一熱反饋模式的前提是之前土衛八表面必須存在明暗的差別。人們推測最初的暗色物質可能是流星轟擊在逆行軌道上運行的外層小衛星所揚起的、並被土衛八的同軌道方向一面吸附的碎屑。這個模式的核心理論建立已有30多年，而在卡西尼號9月的飛掠之後尤為人所重視。
隨著軌道的衰變，由於微流星體的轟擊或隕石撞擊而脫離衛星表面形成的細小碎屑螺旋進入內層軌道。這期間，由於暴露於陽光之下，這些碎屑開始變暗。當這些碎屑通過土衛八的軌道時，就有可能被土衛八的同軌道方向一面吸附。這層覆蓋於土衛八表明的吸附物便造成了反照率的改變，繼而造成溫度的改變，而溫度的差別又隨著也已啟動的熱反饋過程而加劇。
這些碎屑的最大供體是土衛九，它是最大的外層衛星。儘管土衛九的物質構成更接近於土衛八的明面而非暗面，但是來自土衛九的碎屑也只是用來製造最初階段的反照率差別，並且這些碎屑很可能已經被其後的升華殘留物所掩蓋。
【整體外形】
土衛八的三軸長度為747.1×749×712.6公里，平均半徑為736±2公里。但是由於土衛八的整體表面還未經過高解析度成像，所以即是是在公里級別上以上數據仍然存在誤差。而所觀測到的土衛八的扁率數據所對應的自轉周期應該為10小時，而非其實際自轉周期79天。可能的解釋是在土衛八形成的初期，其就形成了一個厚實的外殼，從而將整個星體形狀固定住了。之後由於引力潮汐作用，土衛八的自轉周期逐漸加長，直至最終形成潮汐鎖定狀態。
【赤道脊】
土衛八的另一個神秘之處是其位於卡西尼區中心的赤道脊，長度約1300公里，寬度為20公里，高度達13公里。人們在卡西尼號於2004年12月31日拍攝的照片中發現了這一地形。該赤道脊的一部分甚至高出周圍平原地形達20公里。赤道脊由多種複雜地形構成，包括獨立的山峰、長度超過200公里的懸崖和由三段距離很近的平行山脊構成的地形單元。在明亮的隆塞斯瓦列斯區則不存在赤道脊，取而代之的則是赤道地區一系列高度達10公里的獨立山峰。赤道脊地形遭受過猛烈的轟擊，這證明其地質年代已經十分久遠。這種近赤道的突出地形使得土衛八的外形呈核桃狀。
暗面赤道地區的表面溫度達到了130開爾文度，這種高溫部分是由土衛八的長自轉周期造成的。明面吸收的陽光較少，所以溫度只達到了100開爾文度。
軌道土衛八的軌道
軌道由於距離遙遠，且軌道傾角大，所以土衛八是唯一一顆可以清楚看到土星環的大衛星；而其他內側大衛星則正對著土星環的邊緣，因此很難觀測到這一構造。從土衛八上觀測，土星的視角達到了1°56' （是地球上觀測到的月球視角的4倍）。探測
卡西尼號曾多次從中距離對土衛八進行觀測並拍照。但是由於其軌道的緣故，很難進行近距離觀測。2007年9月10日，卡西尼號曾在距其1227公里之外進行了一次近距離飛掠。
目前還沒有其他任何探測計畫。
美國航空航天局(NASA)的科學家近日（2009年10月8日新聞）發現土星周圍存在一個“隱形”的巨大光環(如圖)，這個光環可以容納10億個地球。
【光環能容10億個地球】
NASA噴氣推進實驗室稱，該光環平面與土星主光環面成27度傾角，該光環內側距離土星約595萬公里，寬度約1190萬公里。它的直徑相當於300
光環“這是一個超級光環。”維吉尼亞大學航天學家安尼·沃比瑟說，光環由冰和塵埃微粒組成，它們之間的距離如此之大，“即使你站在光環上也看不清楚。”另外，土星照射到的太陽光線很少，光環反射出的可見光更少，令它難以被發現。
組成光環的塵埃溫度很低，僅有零下193℃，但卻散發出熱輻射。NASA斯皮策太空望遠鏡正是捕捉到這些熱輻射，才發現了這個巨大的光環。
【有助揭開土衛八之謎】
據報導，土星衛星“菲比”的軌道穿越該光環。科學家們認為，光環內的冰和塵埃來自於菲比與彗星的碰撞。
光環的發現可能有助於解釋關於土星另一衛星土衛八的一個古老而神秘的問題。天文學家卡西尼1671年首次發現土衛八，稱這個星球一面黑一面白，就像太極符號一樣。新發現的光環旋轉軌道與土衛八相反。科學家們推測，光環內的塵埃飛濺到土衛八表面上，形成了黑色區域。
“長久以來，航天學者一直認為菲比與土衛八表面之上的黑色物質之間存在某種聯繫，新發現的光環為此提供了令人信服的證據。”新光環的發現者之一、馬里蘭大學專家道格拉斯·漢密爾頓說。
