（1）土星光环
在太阳系的行星中，土星的光环最惹人注目，它使土星看上去就像戴着一顶漂亮的大草帽。
土星光环到底是什么？从探测器拍摄的照片上人们惊奇地发现，土星环实际上是由无数条光环组成的，大环套小环，整个光环好像一张巨大的高密纹唱片，一直延伸到土星外32万公里的遥远空间。构成光环的物质是碎冰块、岩石块、尘埃、颗粒等。其直径由1米到1000米大小不等。它们排列成一系列圆圈，绕着土星旋转。
光环的平面在土星赤道面内，与土星的公转轨道平面成26度44分的倾角。光环与光环之间相接触的部分由于摩擦、碰撞生热融化后，又在低温环境下很快凝固在一起，这些物质犹如滚雪球一样越聚越大，最终可以形成直径数十千米的小卫星。事实上，确实观察到有的小卫星在光环的边缘与光环一起绕着土星运转。
（2）木星的“孪生”兄弟
土星与木星有许多相似之处，简直像两个孪生兄弟，在木星光环发现后尤其如此。除了美丽的光环比木星胜过一筹外，土星也是一个“液态巨人”。它的直径为120536千米，约为木星直径的五分之四，是地球直径的9.5倍；它的质量约为木星的三分之一，是地球的95倍；它也没有固体的表面，不同的是其液态表面中不仅有氢，还有氮，土星与木星的相似之处至少还表现在以下几点：
土星自转也较快，它自转一周为0.44401天，约为10小时14分，仅比木星慢几十分钟。因此，它也是一个扁球体。
土星的大气层也与木星大气层有类似之处，其成分也以氢、氦为主，也含有少量氨和甲烷。在它的大气层中，不仅有与木星类似的与赤道平行的条状云带，而且也有卵状的斑块，不过它不是“大红斑”，而是白斑。
土星也有磁场，虽不如木星磁场那么强，但也比地球磁场强千倍。土星的磁极方向也与木星一样与地球相反，但它的磁轴与自转轴几乎重合，二者仅相差不到1度，土星的磁层比木星小，但形状比较特殊，像一条游弋在宇宙中的大鲸鱼。
土星也存在辐射带，但其强度比木星弱。土星所发出的能量也比它从太阳得到的大，表明它也像木星一样有自己的内在能源。
另外，土星也与木星一样有众多的卫星，已确定轨道的有18个卫星，成为九大行星中卫星最多的行星。
（3）异彩纷呈的土星之家
在土星的18个卫星中，有9颗是在地球上观测到的，其他则是由行星探测器发现的。其中土卫一至土卫七及土卫十是规则卫星，其他的都是不规则卫星。
土星家族的卫星大小不一，性状各异，有的表面被冰层所覆盖，有的表面布满陨坑，还有的一半黑暗、一半明亮。它们的运动方式也各不相同，有的与土星自转方向同向旋转，有的却逆向而行，更有趣的是几个卫星同在一条轨道上奔跑，或你追我赶，或结伴而行，或保持一定速度稳步前进。
在众多的土星卫星中，1655年发现的土卫六最受青睐，它是太阳系中仅次于木卫三的第二大卫星，也是迄今所知太阳系中惟一拥有浓密大气的卫星。个头也比水星和冥王星大。土卫六呈橙红色，有很厚的大气层，不少人推测土卫六很可能存在着生命。据探测，土卫六的大气中存在着甲烷和分子氢，它们在太阳紫外线的作用下会产生比较复杂的分子，这些分子沉降在土卫六的表面，可以堆积成有机层，与地球早期生命起源时的情况类似。
我们企盼着新的土星探测器早日升空，揭开更多的土星之谜。
7.自转奇特的“逆子”——天王星
迄今，只有“旅行者2号”探测器光顾过天王星，人们对它的了解还不多。天王星的直径约51118千米，是地球直径的4倍。天王星的表面包围着很厚的大气层，由行星探测器得知它的主要成分是氢和氦。云层下的大地什么样还不清楚，推测可能有很厚的冰块层。
天王星的公转周期是30685.00天，自转周期为0.71833天。天王星的自转很奇特。它的自转轴不像其他行星那样大致垂直于公转平面，而是几乎与公转平面平行。也就是说，它几乎“躺”在轨道上，一面在“地上”打滚，一面绕太阳公转。它自转的方向也与众不同，是顺时针，与公转方向恰恰相反。和金星一样，天王星也是太阳系家族的“逆子”。
天王星的射电辐射观测说明它也有磁场，其磁轴与自转轴夹角约60度。1986年1月24日，“旅行者2号”越过天王星磁场与太阳风相互作用形成的弓形激波区，测得它的磁层在朝阳面至少延伸59万公里，其磁尾则延伸约600万公里。天王星也有与地球类似的辐射带。
现已知天王星有17颗卫星，其中较大的5颗，天卫一～天卫五是用望远镜发现的，它们是规则卫星。其他12个卫星较小，位于天卫五的内侧，是“旅行者2号”于1986年1月发现的。
还要提及的是天王星光环的发现。1977年3月10日，发生了天王星掩食恒星的天象，即从地球上看去，天王星遮掩了它后面的一颗恒星。在预期应看见掩星现象的澳大利亚、印度和我国，届时未见这一现象出现，两星只是擦边而过。与此同时，美国用飞机载一架90厘米口径的望远镜，也在12千米的高空沿掩食带进行跟踪观测。高空和地面的光电测光资料都表明，天王星并未掩星，恒星是被天王星的光环所掩。由此发现了天王星也有光环。由地面观测发现天王星有9道光环，而1986年1月，“旅行者2号”证实了天王星至少有10道光环。光环的总宽度约为7000千米，环间隙很大，环本身很窄，最宽处有80到90千米，最窄处只有20千米。天王星光环也是由石块、尘埃颗粒和冰块组成的。
最后，有关天王星的发现方式也很引人入胜。威廉·赫谢尔是英国一位年轻的业余天文学家。1781年的一个晚上，当他正忙于用自制的望远镜实现他自称的“宇宙大检阅”时，天空中一个不熟悉的发光圆盘引起了他的兴趣。当其他天文学家测算出这种圆盘的轨道时，应该意识到赫谢尔已经不知不觉地发现了这个新的行星——天王星。他获得乔治三世的恩俸，放弃了作为音乐家的职业，将他的毕生奉献给天体的研究工作，并成为第一个说明星星构成银河的人。
8.悠静的蓝色世界——海王星
海王星离太阳比较远，星光比较暗弱，视星等只有7.84，因而在夜空中直接用肉眼观察是看不到的，但可用望远镜观测。海王星距离太阳450430万千米，其公转周期是60190.00天，即164.8个地球年；自转周期是0.67125天。海王星直径为49492千米，几乎是地球赤道直径的4倍。
用望远镜观测海王星，看到它是个浅绿色的圆球状天体，较高的反射率表明它有浓密的大气层。在“旅行者2号”探测器发回的照片上，最令人瞩目的是海王星表面的一些亮斑和暗斑，还有一些类似于木星大红斑的“大黑斑”。大黑斑的谜底至今还没有揭开。“旅行者2号”探得海王星的磁场与天王星相似，磁轴对于自转轴约倾斜50度。
海王星的8颗卫星中，两颗较大的是用地面望远镜发现的，其他都是“旅行者2号”发现的。海卫一的运动很特殊，其公转方向与海王星自转方向相反，是逆行卫星。海卫二也不寻常，其轨道偏心率比太阳系所有卫星的都大。这两颗卫星都是不规则卫星。
“旅行者2号”飞越海王星发回的照片还清楚地展示出，海王星有5道光环，有的较完整，有的则残缺不全。
三、恒星，走近你真的不容易
1.众多的恒星，性质各异
银河系内恒星众多，性质各异，有些差异是由于恒星离我们远近不同而造成的，我们在地球上看到太阳比一切恒星都亮得多，因为它离我们最近，为了比较各个恒星的性质，最好把它们放在同一距离处，为此，人们首先研究同属一个球状星团的恒星，它们到地球的距离差不多是一样的，当把各个恒星的颜色作为横坐标；把各个恒星的视亮度作为纵坐标时，不同恒星可用不同的点来表示，这样就绘成了一张图，结果发现，各个恒星在图上的分布有一定的规律，这种图称为赫罗图，图中有两个密集系列，一个从左上到右下，称为主星序，另一个在右上角，称为巨星序。
根据恒星演化的理论，主星序亮度由大变小时，恒星质量也由大变小，粗略地说，比太阳亮的恒星，恒星质量每增大一倍，发出的光要增大15倍，由于恒星发光的能量来自氢聚变为氦的热核反应，因此能源与质量成正比，这样，质量大一倍，寿命就要短1/7，太阳的年龄为50亿年，一个很蓝的O、B型恒星却只能存活几百万年，也就是说，它们是在太阳形成之后很久才刚刚诞生的“小娃娃”。
当恒星内的氢全部聚变为氦之后，恒星的内部收缩，并开始更新元素的聚变过程，恒星的外部向外膨胀，变成红色，这就是巨星序上的红巨星，它们与蓝色的巨星几乎同样明亮，同样显得似乎很有生气，其实它们是比太阳更衰老更接近死亡的老年恒星。
对于球状星团以外的恒星，只要能够确定它们的距离或亮度，测出颜色，也同样可以定出它们在赫罗图上的位置。
2.恒星家族，一群群地诞生
在第二次世界大战期间，对银河系组成的研究取得了重大进展。
在此期间，德国天文学家巴德采用对红光敏感的底片，详细地研究了仙女座大星云的中心区域，并得到了其中恒星的赫罗图。仙女座大星云是与银河系相邻近并且性质也相似的一个漩涡星系。巴德发现性质不同的恒星，分布在仙女座大星云的不同部位，星系中心区域的恒星多数是老年的红巨星，主序星很少，与银河系中的球状星团相似，但与太阳附近的恒星却有明显的不同。据此，巴德把处在星系不同部位的恒星，分成不同的两组，并命名为星族Ⅰ和星族Ⅱ。
在银河系的银盘内，特别是在旋臂附近，存在着很多非常年轻的大质量恒星，即像参宿七那样又蓝又明亮的巨星，根据恒星演化的理论，它们只能是不久前刚刚从气体和尘埃组成的星云中收缩而成的，有些恒星可能还在襁褓之中，正被浓密的星云包围着。巴德把这种与气体和尘埃紧紧挨在一起，质量很大而年龄很小的恒星称为星族Ⅰ。为了与各种中介情况加以区别，现在它们被称为极端星族Ⅰ。
巴德认为球状星团中的恒星与在银核（即银河系中恒星的分布最为密集之处）内的恒星性质相似，因为两者的颜色都比较红，它们当中最明亮的星都是红巨星，所以说明它们都比较老，并把它们称为星族Ⅱ。现代的研究表明，巴德的这种分析，把问题过分简化了。作仔细的光谱分析后可以发现，银核中的恒星和球状星团中的恒星有一个重要的差别，那就是两者的“金属”含量有明显的不同。两个金属含量差别很大的恒星，尽管它们的质量、亮度和表面温度相差不多，它们的光谱仍然明显不同。在光谱的蓝段，太阳型恒星的光谱有很多由重元素碳和铁等所形成的强吸收线，而贫金属的恒星，例如HD140283的光谱中除了氢的吸收线以外，别的吸收线很少。质量相同的恒星，贫金属的恒星因为蓝端缺少吸收线，因此平均光谱比较蓝，从而年龄相近质量相近的恒星，也会因金属丰度不同而有颜色的差别。仔细的观察发现，银核中的颜色比球状星团还要更红一些，表明球状星团特别是离银核很远的球状星团的金属丰度最低，甚至只有太阳的金属含量的1/100，恒星离银核越近，金属丰度越高，这个奇怪的现象对于星系演化的研究有重要的意义。
按照性质（如年龄、化学成分、运动特性、空间分布等）的不同，把银河系的恒星分成不同星族，这是研究银河系组成的一个进步。现在，一般把银河系的天体分为五个星族：晕星族（银河系中最老的天体，金属含量最少，仅约0.02％，主要分布在银晕，银盘也有）；中介星族Ⅱ（高速星）；盘星族（分布在银盘和银核，含金属成分少）；中介星族Ⅱ（较老的星族，含金属多，分布在银盘）；旋臂星族（又叫极端星族Ⅰ，最年轻的恒星，只有几百万年，最亮的是蓝热星，集中分布在银道面附近的旋臂中）。
银河系的恒星总数虽达千亿颗，但由于银河系体积庞大，所以恒星的分布是很稀疏的，而且大部分恒星比较暗淡，发光不强。平均而言，银盘内每立方光年内有0.0014个太阳质量，发出0.0017个太阳光度，恒星之间的平均距离是7光年（打个比喻，相当于两个人相距千公里，或在中国这块土地上只有一、二十人）。恒星的聚集方式也很不相同，有单个恒星，有双星，三重星，星协和星团。在太阳的近邻中，几乎一半恒星处于多重星之中，这种成双成组的现象表明，恒星很可能是一群群而不是一个个诞生的。
银晕中一部分恒星分布在各球状星团中，目前已观测到100多个典型的球状星团，每个包括一万到十万颗恒星，星团的范围（直径）约9到30秒差距，球状星团的赫罗图表明它可能是很老（指年龄）的结构。
3.恒星有大有小
习惯上常说“点点繁星”或“星光点点”，这是肉眼看见的样子。实际上，恒星有的大，有的小，而且大小差别很大。
在知道一颗恒星的距离后，如果用精密仪器（如光学干涉仪）去测出它的角直径，那就可以计算出这颗星的大小了。目前只能测量出少数的恒星的角直径，而大量的恒星的大小，是应用其他的间接方法计算出来的。
