具有光環和一大群衛星,是四顆巨行星的共同特征。雖然這兩點在重要程度和規模上存在差異,但每個環-衛星係統之間的相似之處比差異多。
環-衛星係統
巨行星的大多數外側衛星都在偏心軌道上運行,通常與行星的自轉方向相反。此外,許多外側衛星的軌道相對它們的行星的赤道的傾角大於30°。這些天體因為引力太小,無法把自己拉成球形,再加上典型的軌道偏心、逆行和傾斜性質,於是被統稱為“不規則衛星”。這些不規則衛星最大的有100千米寬,普通的隻有幾千米寬,是數量最多的一類衛星。據最新統計,木星有55顆不規則衛星,軌道半長軸從105到400個木星半徑不等;土星有38顆不規則衛星,軌道半長軸從184到417個土星半徑不等;天王星有9顆不規則衛星,軌道半長軸從167到818個天王星半徑不等;海王星有6顆不規則衛星,軌道半長軸從223到1954個海王星半徑不等。
而“規則衛星”是指那些在近圓形順行軌道上的大型衛星。“規則衛星”離它們的行星要近得多,軌道相對其行星的赤道傾角很小。木星有4個“規則衛星”(伽利略發現的那些),它們的軌道半長軸從5.9到26.3個木星半徑不等。盡管規則衛星不符合國際天文學聯合會對行星的定義,但它們都是實實在在的,在地質學上與類地行星有許多共同之處。土星有8顆規則衛星,除了一顆,其餘的都比木星的規則衛星小得多。土星的8顆規則衛星的軌道半長軸分別從3到59個土星半徑不等。天王星有5顆規則衛星,軌道半長軸分別從5到23個天王星半徑不等。海王星有一顆大衛星——海衛一(Triton),在半長軸為14個海王星半徑的軌道上運行。盡管海衛一的軌道是逆行的,但它被認為是“規則的”。所有規則衛星(包括海衛一)都具有一個重要特征:潮汐力[1]對它們的控製很強,以至於它們處於同步旋轉的狀態,每公轉一圈就自轉一次,因此,就像地球的月球一樣,規則衛星總是用同一麵對著自己的行星。