Saturn je obklopen kotoučem hornin a úlomků ledu pohybujících se na soustředných, téměř kruhových drahách v rovníkové rovině planety. Při pohledu z boku je disk extrémně tenký - místy jen několik desítek metrů. Při pohledu zepředu vypadá disk díky četným soustředným prstencům díky systematickým změnám ve vlastnostech disku jako funkce vzdálenosti od planety. Kruhy lze charakterizovat řadou parametrů, z nichž jedním je průměrná separace mezi jednotlivými fragmenty.
Vyzvánět částice
Vědci používají obecný termín „částice“ k označení složek planetárního prstencového systému. „Částice“ sice naznačuje něco velmi malého, ale největšími objekty v Saturnových prstencích jsou velké kameny nebo kusy ledu - často o průměru několika metrů. Je přítomno celé spektrum velikostí částic, od těchto velkých předmětů až po prachová zrna. Počet částic dané velikosti je v přibližných termínech nepřímo úměrný hmotnosti částic: Jinými slovy, malých částic je více než velkých částic.
Kolik je věcí v prstenech?
Hustota Saturnových prstenců se značně liší: To je jeden z důvodů zjevného páskování prstenců. Nejjednodušší parametr pro přímý výpočet je povrchová hustota, měřená v gramech na centimetr čtvereční. To lze rozdělit podle tloušťky prstence, čímž se získá objemová hustota v gramech na kubický centimetr. Další vlastnost, kterou vědci mohou měřit, se nazývá optická hloubka, což naznačuje, jak neprůhledné nebo průhledné jsou prstence. Optická hloubka je funkcí povrchové hustoty a velikosti částic, takže ji lze odvodit - i když to není přímo pozorováno - z měření hustoty a optické hloubky.
Vzdálenost mezi prstencovými částicemi
Ve srovnání s většinou ostatních astronomických objektů jsou částice ledu a hornin v prstencích Saturnu extrémně blízko u sebe. V průměru jsou asi 3 procenta z celkového objemu disku obsazena pevnými částicemi, zatímco zbytek je prázdný prostor. Může to znít málo, ale znamená to, že typická separace mezi částicemi je jen něco málo přes trojnásobek jejich průměrného průměru. Za předpokladu hodnoty 30 centimetrů pro druhé by byly kameny od sebe vzdáleny jen jeden metr. Neexistuje však žádné tvrdé a rychlé pravidlo, kvůli změnám hustoty napříč kruhy a širokému spektru velikostí částic.
Blízká setkání
Úzká blízkost prstencových částic k sobě navzájem znamená, že ke kolizím mezi nimi dochází poměrně často, což vede k rozptýlení kinetické energie. Kumulativní účinek nesčetných kolizí v minulosti lze vidět na tenkosti disku jako žiletce a téměř kruhové oběžné dráze částic. Kromě fyzikálních srážek částice interagují navzájem gravitačně, stejně jako se samotným Saturnem a jeho mnoha satelity. Hodně z jemné struktury pozorované na Saturnových prstenech lze vysvětlit takovými gravitačními interakcemi.