土星の衛星
2022年、マサチューセッツ工科大学の科学者らは、カッシーニによって得られた観測データを用いて、かつて土星には現在は存在していない衛星が存在していたという仮説を提唱し、この仮説上の衛星をクリサリス(英語版)(英語: Chrysalis)と呼称した。クリサリスはタイタンとイアペトゥスの間を公転していたが、その軌道が徐々に楕円形になっていったことで最終的に土星からの潮汐力で破壊され、その質量の 99% が土星に吸収されて、残りの 1% が現在の土星の環を形成したとこの仮説では考えられている。
望遠鏡による天体写真撮影が登場する前は、8個の衛星が光学望遠鏡を使った直接観測で発見されていた。土星最大の衛星タイタンは1655年にクリスティアン・ホイヘンスによって、彼自身が設計した、口径 57 mm の対物レンズを用いた屈折望遠鏡を使って発見された。テティス、ディオネ、レア、イアペトゥスは、1671年から1684年にかけてジョヴァンニ・カッシーニによって発見された。カッシーニは自身が発見したこの4個の衛星をまとめて「ルイの星」を意味する Sidera Lodoicea と呼称した。ミマスとエンケラドゥスは1789年にウィリアム・ハーシェルによって発見された。ヒペリオンは、1848年にウィリアム・クランチ・ボンドとその息子であるジョージ・フィリップス・ボンド、およびこの2人とは独立して観測を行っていたウィリアム・ラッセルによってほぼ同時に発見された。
長時間露光による写真乾板の登場により、さらなる衛星の発見ができるようになった。
表面には明るい領域と暗い領域、流路、そしておそらく氷火山が存在している。暗い地域の一部は、潮風によって形づくられたとみられる縦方向の砂丘地帯で覆われており、この砂は凍った水または炭化水素で出来ているとされる。タイタンは、既知の太陽系内の天体としては地球以外で唯一、表面に液体が存在している天体であり、タイタンの極地域に液体のメタンやエタンで満たされた湖という形で存在している。こうした湖の中で最も大きいクラーケン海は、地球上で最も大きい湖であるカスピ海よりも大きい。木星の衛星であるエウロパやガニメデと同様に、タイタンにもアンモニアが混じった水でできた海が地下に存在しており、氷火山活動によって表面まで噴出される現象が引き起こされている可能性があると考えられている。2014年7月2日には、NASAはタイタンの地下に存在する海の塩分濃度が地球の死海に匹敵する可能性があると発表した。
ヒペリオン(英語: Hyperion)は、土星系で最もタイタンに近い軌道を公転している衛星である。両者は互いに4:3の平均運動共鳴の状態にあり、これはタイタンが土星の周囲を4回公転する間に、ヒペリオンはちょうど3回公転することを意味する。ヒペリオンの平均直径は約 270 km で、ミマスよりも小さく質量も軽い。非常に不規則な形状をしており、スポンジに似た非常に奇妙な黄褐色の氷で覆われた表面を持っているが、その内部も部分的に多孔質である可能性がある。ヒペリオンの平均密度 0.
本項では、土星の衛星(どせいのえいせい)について述べる。土星の周囲を公転している衛星は、大きさが数十mしかない非常に小さなものから、太陽系の惑星で最も小さい水星よりも大きなタイタンまで非常に多種多様であり、2023年5月27日時点で土星の周囲には軌道が確定している衛星が146個(存在が不確実な3個を含めると149個)知られており、これからの観測でさらにその数は増加していくと考えられる。2019年10月に新たに20個の衛星が発見されたことにより、それから3年間以上は木星の衛星の数を上回り土星が太陽系内で最も多くの衛星を持つ惑星であった。その後の新たな木星の衛星の発見により、一時的に太陽系の惑星の中では木星に次いで再び2番目に総数が多い状態になっていたが、2023年5月初旬からの一連の発見報告で新たに63個の衛星が確認されたことで、再び太陽系で最も衛星が多い惑星かつ既知の衛星の総数が3桁となっている唯一の惑星となった。
この数には、小さな天体が密集した土星の環の中に存在する何千個ものムーンレット(小衛星)や、望遠鏡による観測で短期間だけ観測された、数百個もの数 kmサイズの衛星である可能性のある天体は含まれていない。土星の衛星のうち7個は、回転楕円体に形状が落ち着くのに十分な大きさを有しているが、静水圧平衡の状態にあると考えられているのは1個または2個のみである(確実とみられるのがタイタンで、レアも可能性がある)。
トロヤ衛星は、軌道共有天体と同様に土星系でのみ知られている固有の特徴を持った衛星である。トロヤ天体は、より大きな衛星や惑星など、はるかに大きな天体のL4点(大きな天体に対して先行)またはL5点(大きな天体に対して後行)のいずれかの地点に存在しながら主天体を公転している。テティスにはテレスト(先行)とカリプソ(後続)という2個のトロヤ衛星があり、ディオネにもヘレネ(先行)とポリデウケス(後続)の2個のトロヤ衛星が存在している。ヘレネはこれらのトロヤ衛星の中でも群を抜いて大きく、一方でポリデウケスはトロヤ衛星の中で最も小さく、かつ最も不安定な軌道を描いている。これらの衛星は、表面が滑らかになった埃っぽい物質で覆われている。