ویژگیهای فیزیکی
کیوان کمی از مشتری کوچکتر است و جرم آن کمتر از جرم مشتری و در حدود ۹۵ برابر جرم زمین است. زحل کمترین چگالی میانگین را نسبت به سایر سیارات سامانه خورشیدی دارد. درون زحل احتمالاً ترکیب مشتری را دارد. برآوردهای نظری مقادیر حدود ۷۴٪ هیدروژن، ۲۴٪ هلیوم، ٪۲ عناصر سنگینتر را پیشنهاد میکند. این ترکیب تقریباً مشابه ترکیبات خورشید است. احتمالا زحل دارای یک هسته سنگین کوچک به قطر ۲۰ هزار کیلومتر و جرمی معادل ۲۰Mφ باشد.
جو
ساختار جو زحل با کمربندهایی که به موازات استوا امتداد دارند، همانند مشتری است؛ هرچند آشفتگیهای این کمربندها بسیار کمتر از مشتری است (تاکنون از روی زمین فقط ۱۰ لکه مشاهده شدهاند). ترکیب جو زحل نیز شباهت زیادی با جو مشتری دارد. تاکنون متان (CH4)، آمونیاک (NH3)، اتان (C2H6)، فسفین (PH3)، استیلن (C2H2)، (C3H4)، پروپان (C3H8) و هیدروژن مولکولی (H2) آشکار شدهاست. ابرهای زحل خیلی کمرنگ تر از ابرهای مشتری به نظر میرسند. ابرهای مشتری اغلب به رنگ زرد کمرنگ و نارنجی هستند، به این دلیل که دما در زحل کمتر از مشتری است، ابرهای زحل در لایه پایینتر جوش قرار میگیرند.
شش ضلعی قطب شمال
تصاویر فروسرخ جدید فضاپیمای کاسینی از زحل یکی از عجیبترین عوارض سطح این سیاره را نمایان کرد. ساختار ابر مانند یک شش ضلعی که به دور نقطهٔ قطب شمال زحل در گردش است میباشد. این ساختار بیست سال پیش درگذر فضاپیمای ویجر از کنار زحل کشف شدهاست.
قمرهای طبیعی
حلقههای سیارهای
حلقهها یا کمربندهای زحل در فاصله ۱۱۲۰۰ کیلومتری آن جای گرفتهاند. حلقههای زحل از تکههای یخ و همچنین تکههای سنگ و غبار تشکیل شدهاند برخی به اندازه یک غبار ریز و برخی به اندازه یک خانه. حلقههای زحل پهن هستند ولی بسیار تخت و نازک. پهنای آنها ۲۸۰ هزار کیلومتر است اما کلفتی آنها تنها یک کیلومتر است. بنابراین هنگامیکه از پهلو به زحل بنگریم حلقهها تیغه باریکی میشوند و دیده نمیشوند. مشتری و نپتون و اورانوس هم حلقه دارند اما حلقه زحل از همه بهتر دیده میشود. به باور دانشمندان دلیل درخشانتر بودن حلقههای زحل تازه تر بودن و جوانتر بودن آن هاست. آنها میانگارند که این حلقهها در پی نزدیک شدن یک ماهک (قمر) به زحل و فروپاشی آن ماهک در اثر گرانش زحل پدید آمدهاند. حلقههای زحل به ترتیبی که کشف شدهاند با حروف الفبا نامگذاری شدهاند. ای، بی، سی، دی، ای، اف و جی در میان حلقهها سه شکاف وجود دارد به نامهای انکه، کیلر و مکسول و یک بازه بزرگ به نام .
نخستین کسی که به حلقه رازآمیز پیرامون کیوان علاقهمند شد و آن را کشف کرد گالیله بود. او در سال ۱۶۱۰ به این موضوع پی برد و در آغاز بر این باور بود که این حلقه از جنس جامد میباشد. اما امروزه ثابت شدهاست که این حلقه از قطعات سنگ و آب یخ زده تشکیل شدهاست که برخی از آنها در اندازههای یک خودروی معمولی میباشند. مجموع گرانش (جاذبه) زحل و گرانش ماهکهای آن حالتی را پدید میآورند که این قطعات همواره بصورت حلقههای نازک به دور این سیاره به نظر ثابت ایستادهاند.
شکاف کاسینی
در سال ۱۶۷۵ میلادی (۱۰۵۴ خورشیدی) جووانی دومنیکو کاسینی، اخترشناس ایتالیایی، کشف کرد که حلقه زحل از دو حلقه تشکیل یافتهاست و میان آن دو جدایی وجود دارد. این جدایی نامیده میشود و در اثر کشش گرانشی قمر غول پیکر تیتان بوجود آمدهاست. بررسیهای واپسین نشان دادهاند که در اطراف زحل، بر روی هم چهار حلقه وجود دارد.درونیترین آنها بسیار کم نور و تقریباً با بالای ابرها در تماس است. قطر حلقه نورانی بیرونی به ۱۴۰۰۰۰ کیلومتر میرسد. شکاف کاسینی ۴۷۰۰ کیلومتر پهنا دارد.
کاوش
فضاپیمای پایونیر ۱۱ برای نخستین بار در سال ۱۹۷۹ از این سیاره دیدن کرد و پس از آن در سالهای بعد وویجر ۱ و سپس وویجر ۲. از جمله مواردی که فضاپیمای وویجر ۲ در ماموریت خود توانست به آن دست پیدا کند اثبات وجود باد، میدانهای مغناطیسی، شفق صبحگاهی و همچنین تندر و آذرخش در این سیاره زیبا میباشد. سرعت بادهایی که در قسمت استوایی این سیاره میوزد به ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه نیز میرسد.
میدان مغناطیسی
میدان مغناطیسی دارای یک گشتاور کلی برابر ۳۵/۱ گشتاور مشتری است. اما این مقدار به حد کافی قوی است که یک میدان مغناطیسی سپهر مشتری گون با کمربندهای تابشی مشابه زمین ایجاد کند. گشتاور دوقطبی مغناطیسی با میل یک درجه نسبت به محور چرخش زحل قرار میگیرد که این مقدار با انحراف مشخص محورهای مغناطیسی مشتری و زمین تفاوت آشکار دارد. مغناط کرهٔ زحل ذرات بسیار کمتری از ذرات مغناطکرهٔ مشتری را در خود جای میدهد.
دو دلیل عمده این تفاوت شامل کمبود یک منبع محلی ذرات بار دار که در مورد مشتری توسط فورانهای آیو تولید میشوند و حلقههای قابل رویت زحل که بطور موثری ذرات باردار را جذب کرده و مغناطیسسپهر داخلی را از ذرات باردار خالی میکنند، است. در خارج لبه حلقهها چگالی ذرات باردار به سرعت افزایش مییابد و در حدود ۵Rs تا ۱۰Rs به یک قله میرسد. در اینجا، ذرات باردار بطور محکم به میدان مغناطیسی در حال دوران سریع جفت میشوند. این برهمکنش، لایهای از پلاسما به ضخامت تقریباً ۲Rs ایجاد میکند که تا حدود ۱۵Rs ادامه مییابد.در ورای این مقدار، مغناطکره شکل خود را از دست میدهد. اندازه آن با دمای خورشید تغییر مییابد.