土星以平均每秒9.64公里的速度斜着身子绕太阳公转，其轨道半径约为14亿公里，公转速度较慢，绕太阳一周需29.5年，可是它的自转很快，赤道上的自转周期是10小时14分钟。
土星和其他行星一样，也围绕太阳在椭圆轨道上运动。土星绕太阳公转的轨道半径约为9.54天文距离单位（约14亿公里）轨道的偏心率为0.056，轨道面与黄道面交角为2°5′，绕太阳公转一周约29.5年，公转平均速度约为9.6公里／秒。土星的自转很快，仅次于木星，其自转角速随纬度而不同，在赤道上自转周期为10小时14分，在纬度60°处为10小时40分。由于快速自转，使得它的形状变扁，是太阳系行星中形状最扁的一个。土星表面也有沿赤道伸展的条纹带，表面为云层所覆盖。
用天文望远镜观察土星，看到的是一个带光环的天体。土星的赤道半径约为6万公里，其赤道半径与极半径相差5000多公里。体积为地球的740倍，质量为地球的95倍。在太阳系的行星中，土星的质量和大小仅次于木星。平均密度是0.7克／立方厘米，比水的密度还要小。由于土星的密度太小，其表面重力加速度和地球差不多（为地球的1.07）。在土星上，物体要有37公里／秒的速度才能脱离土星，比地球表面的脱离速度大得多，因此土星能把大量的大气束缚住。
土星有稠密的大气，其大气的主要成分是氢和氦，还有甲烷、氨等。通过天文望远镜，我们可以看到土星表面也有一些明暗交替的带纹平行于它的赤道面，带纹有时也会出现亮斑、暗斑或白斑。白斑的出现不很稳定，最著名的白斑于1933年8月被英国天文爱好者W·T·海用小型天文望远镜发现。此白斑位于土星赤道区，呈蛋形，长度达土星直径的1／5。以后这块白斑逐渐扩大，几乎蔓延到土星的整个赤道带。
为了探测太阳系外围空间的物理情况，1973年4月“先驱者11”号上天，1979年9月1日飞临土星，成为第一个就近探测土星的人造天体。“旅行者”1号、2号在考察完木星后，继续驶向土星，对土星进行考察。完成考察土星的任务后，“旅行者2号”又继续飞向天王星和海王星，对它们进行考察。这些“一身多任”的宇宙飞船，为我们带来了土星的新消息。
“先驱者11号”飞船于1979年8月、9月在距土星128万公里处发现，土星磁场十分特殊，磁场图很像一条大鲸鱼，其头部圆钝，两边伸出扁形翅，还有粗壮的尾巴。土星磁场的磁轴与其自转轴吻合，磁心偏离土星核心22.5公里。磁场范围比地球的磁场范围大上千倍，但比木星磁场小，也没有木星磁场复杂。
土星的表面温度为-140℃，支顶温度为-180℃，比木星低50℃。土星有一个直径为2万公里的岩石核心，核心外面就是土星大气。
7.与恒星相似的天王星
天王星
在睛朗的夜晚要想观看天王星，并不是很难。它的星等是5.7等。它的公转周期相当长，每84年绕太阳一周，平均每天只移动46“，不容易与恒星区分，历史上曾多次被误认为是恒星而被载入星图。
天王星
天王星在太阳系中的位置排行第七，距太阳约29亿千米。它的体积很大，是地球的65倍，仅次于木星和土星，在太阳系位居第三；它的直径为5万多千米，是地球的4倍，质量约为地球的14.5倍。
在古老的希腊神话中，天王星被看作是第一位统治整个宇宙的天神---乌拉诺斯（Uranus）。他与地母该亚结合，生下了后来的天神。是他费尽心机将混沌的宇宙规划得和谐有序。他地位显赫，译成中文便是天王星。
偶然发现的行星
英国天文学家威廉·赫歇耳（FrederickWilliamHerschel），1781年3月13日夜晚在院子里与他的妹妹卡洛琳·赫歇耳（CarolineLucretiaherschel）用自制的反射式望远镜观察星空时，偶然间在双子座发现了一颗与众不同的淡绿色的星星，心中不免惊颤，这是一颗什么星呢？他让妹妹卡洛琳将观察内容记录了下来，连续几天的跟踪观测使他认定，所发现的一定是太阳系的天体，可能是彗星。于是他把一篇题为《一颗彗星的报告》的论文递交给英国皇家学会。
两年以后，法国科学家拉普拉斯（PierreSimonLaplace）证认并公布了威廉·赫歇耳发现了太阳系的新行星。天文学家们计算出这颗星的轨道，位置是在土星的外侧，从此，太阳系内的第七颗行星---天王星就这样被发现了。新行星的发现轰动了整个欧洲，英国皇家学会授予威廉·赫歇耳以柯普莱勋章。至此，他的生活发生了重大的改变，由业余爱好天文的乐师变成了专业天文学家。他的一生为天文学的发展做出了杰出的贡献，其功绩名垂史册。
基本数据
质量：8.686×1025千克
赤道半径：25559千米
平均密度：1.29克/厘米3
表面平均温度：59K
表面重力加速度（赤道）：7.77厘米/秒2
自转周期：17.9小时
赤道面和轨道面交角：97.86°
轨道半长径：19.1914天文单位
公转周期：84.01年
轨道偏心率：0.0461
轨道倾角：0.774°
美丽的光环
土星有美丽而奇特的光环早已是众所周知的事了，光环似乎成了土星的“专利”。直到本世纪70年代才打破了这种垄断现象。
1977年3月10日，天王星从天秤座中一颗编号为SAO158687号的暗恒星前面经过，出现了罕见的掩星天象。中国、美国、澳大利亚、印度和南非的天文台都抓住这次难得的机会进行了观测。发现掩星前和掩星后各出现5次亮度变化。经过天文学家们的分析，确认天王星也有光环，是9条细环，宽度约10万千米。
1986年1月24日，“旅行者2号”探测器以每小时72000千米的速度飞掠天王星时，又发现了天王星的11个环，纠正了9个环的认识。天王星共有20个环，不同的环有不同的颜色，给这颗遥远的行星增添了新的光彩。
天王星是由威廉·赫歇耳通过望远镜系统地搜寻，在1781年3月13日发现的，它是现代发现的第一颗行星。事实上，它曾经被观测到许多次，只不过当时被误认为是另一颗恒星（早在1690年JohnFlamsteed便已观测到它的存在，但当时却把它编为34Tauri）。赫歇耳把它命名为“theGeorgiumSidus（天竺葵）”（乔治亚行星）来纪念他的资助者，那个对美国人而言臭名昭著的英国国王：乔治三世；其他人却称天王星为“赫歇耳”。由于其他行星的名字都取自希腊神话，因此为保持一致，由波德首先提出把它称为“乌拉诺斯（Uranus）”（天王星），但直到1850年才开始广泛使用。
只有一艘行星际探测器曾到过天王星，那是在1986年1月24日由旅行者2号完成的。
大多数的行星总是围绕着几乎与黄道面垂直的轴线自转，可天王星的轴线却几乎平行于黄道面。在旅行者2号探测的那段时间里，天王星的南极几乎是接受太阳直射的。这一奇特的事实表明天王星两极地区所得到来自太阳的能量比其赤道地区所得到的要高。然而天王星的赤道地区仍比两极地区热。这其中的原因还不为人知。
而且它不是以大于90度的转轴角进行正向转动，就是以倾角小于90度进行逆向转动。问题是你要在某个地方画一条分界线，因为比如对金星是否是真的逆向转动（不是倾角接近180度的正向转动）就有一些争议。
天王星基本上是由岩石和各种各样的冰组成的，它仅含有15%的氢和一些氦（与大都由氢组成的木星和土星相比是较少的）。天王星和海王星在许多方面与木星和土星在去掉巨大液态金属氢外壳后的内核很相象。虽然天王星的内核不像木星和土星那样是由岩石组成的，但它们的物质分布却几乎是相同的。
天王星的大气层含有大约83%的氢，15%的氦和2%的甲烷。
天王星是一颗远日行星，按照距离太阳由近及远的次序是第七颗。在西方，天王星被称为“乌剌诺斯”，他是第一位统治整个宇宙的天神。他与地母该亚结合，生下了后来的天神，是他费尽心机将混沌的宇宙规划得和谐有序。在中文中，人们就将这个星名译做“天王星”。
天王星是一个蓝绿色的圆球，它的表面具有发白的蓝绿色光彩和与赤道不平行的条纹，这大概是由于自转速度很快而导致的大气流动。天王星的赤道半径约为25900公里，体积是地球的65倍。质量约为地球的14.63倍。天王星的密度较小，平均密度每立方厘米1.24克。天王星大气的主要成分是氢、氦和甲烷。
天王星的公转轨道是一个椭圆，轨道半径长为29亿公里，它以平均每秒6.81公里的速度绕太阳公转，公转一周要84年，自转周期则短得多，仅为15.5小时。在太阳系中，所有的行星基本上都遵循自转轴与公转轨道面接近垂直的运动，只有天王星例外，它的自转轴几乎与公转轨道面平行，赤道面与公转轨道面的交角达97度55分，也就是说它差不多是“躺”着绕太阳运动的。于是有些人把天王星称做“一个颠倒的行星世界”。
天王星上的昼夜交替和四季变化也十分奇特和复杂，太阳轮流照射着北极、赤道、南极、赤道。因此，天王星上大部分地区的每一昼和每一夜，都要持续42年才能变换一次。太阳照到哪一极，哪一极就是夏季，太阳总不下落，没有黑夜；而背对着太阳的那一极，正处在漫长黑夜所笼罩的寒冷冬季之中。只有在天王星赤道附近的南北纬8度之间，才有因为自转周期而引起的昼夜变化。
天王星和土星一样，也有美丽的光环，而且也是一个复杂的环系。它的光环由20条细环组成，每条环颜色各异，色彩斑斓，美丽异常。二十世纪70年代的这一发现，打破了土星是太阳系唯一具有光环的行星这一传统认识。天王星有15颗卫星，几乎都在接近天王星的赤道面上，绕天王星转动。
颠倒的行星世界
天王星是在土星外面绕太阳公转的，84.01个地球年公转1周。天王星自转方式非常奇特，就像一个耍赖的小孩，躺在地上打滚似的。天王星横躺在轨道上一边打着滚，一边绕太阳转圈。天王星如此运动的结果是天王星上的春秋两季，有着快速的昼和夜的交替，约每隔16.8小时太阳就升起一次。而冬夏两季和春秋两季则截然不同，当天王星的南半球对着太阳时，南半球处于夏季，这时期的太阳总是在南半球上空转圈子，永不下落。整个夏季南半球始终是白昼。这时背向太阳的北半球则处于冬季，整个冬季要度过长达21个地球年的漫长黑夜，难怪有人把天王星称作为“一个颠倒的行星世界”。
1986年旅行者2号探测器造访了这颗行星，发现了10颗新卫星，使它的卫星数目增加了2倍，共计15颗，新发现的卫星都很靠近天王星，但都比较小，直径多在20～100千米之间。最大的一颗直径为160千米，此卫星被称为1985UI。只有这颗卫星是旅行者2号在飞往天王星的旅途中发现的。
天王星的面目才稍稍揭开，还会不断有新的疑谜产生。要想更深地了解谜一样的天王星，还要靠天文学家们的长期不懈的努力。
海王星也具有辐射带，还有类似于在地球南北极出现的极光。隔16小时3分至16小时5分发生一次，说明海王星也有磁场。海王星磁场与其自转轴之间的倾角约为50°，其磁层中主要是由氢离子，氦离子和氨离子构成。
8.淡蓝色的海王星
海王星
在古罗马神话中海王星（古希腊神话：波塞冬（Poseidon））代表海神。
在天王星被发现后，人们注意到它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致。因此科学家们预测存在着另一颗遥远的行星从而影响了天王星的轨道。Galle和d‘Arrest在1846年9月23日首次观察到海王星，它出现的地点非常靠近于亚当斯和勒威耶根据所观察到的木星、土星和天王星的位置经过计算独立预测出的地点。一场关于谁先发现海王星和谁享有对此命名的权利的国际性争论产生于英国与法国之间（然而，亚当斯和勒威耶个人之间并未有明显的争论）；现在将海王星的发现共同归功于他们两人。后来的观察显示亚当斯和勒威耶计算出的轨道与海王星真实的轨道偏差相当大。如果对海王星的搜寻早几年或晚几年进行的话，人们将无法在他们预测的位置或其附近找到它。
仅有一艘宇宙飞船旅行者2号于1989年8月25日造访过海王星。几乎我们所知的全部关于海王星的信息来自这次短暂的会面。
从旅行者2号探测器发回的照片上，科学家发现天王星大气中氦的含量约为10%~15%，其余为氢，还有少量其他气体。大气中有风暴云，南极上空有棕色雾霭，南极高层大气受太阳照射的温度为1800℃，而处在黑夜中的北极高层大气温度更高，达2400℃，这与地球上的温度变化正好相反。天王星有扭曲的磁场，有辐射强度与地球相当的辐射带；新发现了10颗直径约数十千米大小的小卫星，使天王星卫星总数增至15颗；天王星至少有20条光环，而在地面上只能看见9条，这些光环很暗，主要由冰和石块组成。