Сатурн е заобиколен от диск от скали и ледени фрагменти, пътуващи по концентрични, почти кръгови орбити в екваториалната равнина на планетата. Погледнато на ръба, дискът е изключително тънък - само няколко десетки метра на места. Погледнат лице в лице, дискът придава вид на множество концентрични пръстени, поради систематични промени в свойствата на диска като функция на разстоянието от планетата. Пръстените могат да се характеризират с редица параметри, един от които е средното разделяне между съставните фрагменти.
Пръстенни частици
Учените използват родовия термин „частици“, за да означават съставните части на планетарната пръстенна система. Въпреки че „частица“ предполага нещо много малко, най-големите обекти в пръстените на Сатурн са значителни скали или парчета лед - често много метри в диаметър. Налице е цял спектър от размери на частиците, от тези големи обекти до праховите зърна. Броят на частиците с даден размер е приблизително пропорционален на масата на частиците: С други думи, малките частици са по-многобройни от големите частици.
Колко важно е пръстените?
Плътността на пръстените на Сатурн варира значително: Това е една от причините за очевидната лента на пръстените. Най-лесният параметър за директно изчисляване е повърхностната плътност, измерена в грамове на квадратен сантиметър. Това може да бъде разделено на дебелината на пръстена, за да се получи обемна плътност в грамове на кубичен сантиметър. Друго свойство, което учените могат да измерват, се нарича оптична дълбочина, което показва колко непрозрачни или прозрачни са пръстените. Оптичната дълбочина е функция на повърхностната плътност и размера на частиците, така че последната може да бъде изведена - дори ако не се наблюдава директно - от измерванията на плътността и оптичната дълбочина.
Разстоянието между частиците на пръстена
В сравнение с повечето други астрономически обекти, ледените и скални частици в пръстените на Сатурн са изключително близо един до друг. Средно около 3 процента от общия обем на диска се заема от твърди частици, докато останалото е празно пространство. Това може да звучи малко, но означава, че типичното разделяне между частиците е само малко над три пъти средния им диаметър. Ако приемем стойността от 30 сантиметра за последната, скалите ще бъдат на разстояние един метър една от друга. Няма твърдо правило обаче поради вариациите в плътността на пръстените и широкия спектър от размери на частиците.
Близки срещи
Непосредствената близост на пръстеновидните частици една до друга означава, че сблъсъци между тях се случват доста често, което води до разсейване на кинетичната енергия. Кумулативният ефект на безброй сблъсъци в миналото може да се види в бръснещата тънкост на диска и близката циркулярност на орбитите на частиците. В допълнение към физическите сблъсъци, частиците взаимодействат помежду си гравитационно, както и със самия Сатурн и многобройните му спътници. Голяма част от фината структура, видяна в пръстените на Сатурн, може да се обясни с такива гравитационни взаимодействия.
