Saturnus dikelilingi oleh piringan batu dan pecahan es yang bergerak pada orbit konsentris dan hampir melingkar di bidang ekuator planet. Dilihat dari tepi, cakramnya sangat tipis -- hanya beberapa puluh meter di beberapa tempat. Dilihat secara langsung, piringan tersebut memberikan tampilan banyak cincin konsentris, karena perubahan sistematis pada sifat-sifat piringan sebagai fungsi jarak dari planet ini. Cincin dapat dicirikan oleh sejumlah parameter, salah satunya adalah rata-rata pemisahan antara fragmen penyusunnya.
Partikel Cincin
Para ilmuwan menggunakan istilah generik "partikel" untuk merujuk pada konstituen dari sistem cincin planet. Meskipun "partikel" menunjukkan sesuatu yang sangat kecil, objek terbesar di cincin Saturnus adalah batu atau bongkahan es yang cukup besar -- seringkali berdiameter beberapa meter. Seluruh spektrum ukuran partikel hadir, dari benda-benda besar ini hingga butiran debu. Jumlah partikel dengan ukuran tertentu, dalam istilah perkiraan, berbanding terbalik dengan massa partikel: Dengan kata lain, partikel kecil lebih banyak daripada partikel besar.
Berapa Banyak Materi yang Ada di Cincin?
Kepadatan cincin Saturnus sangat bervariasi: Ini adalah salah satu alasan mengapa cincin terlihat jelas. Parameter termudah untuk dihitung secara langsung adalah kerapatan permukaan, diukur dalam gram per sentimeter persegi. Ini dapat dibagi dengan ketebalan cincin untuk memberikan kerapatan volume dalam gram per sentimeter kubik. Properti lain yang dapat diukur ilmuwan disebut kedalaman optik, yang menunjukkan seberapa buram atau transparan cincin itu. Kedalaman optik adalah fungsi dari kepadatan permukaan dan ukuran partikel, sehingga yang terakhir dapat disimpulkan - bahkan jika tidak diamati secara langsung - dari pengukuran kepadatan dan kedalaman optik.
Jarak antara Partikel Cincin
Dibandingkan dengan sebagian besar objek astronomi lainnya, partikel es dan batu di cincin Saturnus sangat berdekatan. Rata-rata, sekitar 3 persen dari total volume piringan ditempati oleh partikel padat, sedangkan sisanya adalah ruang kosong. Ini mungkin terdengar kecil, tetapi itu berarti pemisahan khas antara partikel hanya sedikit di atas tiga kali diameter rata-ratanya. Dengan asumsi nilai 30 sentimeter untuk yang terakhir, bebatuan akan sedekat satu meter dari satu sama lain. Namun, tidak ada aturan keras dan cepat, karena variasi kerapatan di seluruh cincin dan spektrum ukuran partikel yang luas.
Pertemuan dekat
Kedekatan partikel cincin satu sama lain berarti bahwa tabrakan di antara mereka cukup sering terjadi, yang menyebabkan disipasi energi kinetik. Efek kumulatif dari tumbukan yang tak terhitung jumlahnya di masa lalu dapat dilihat pada ketipisan piringan yang seperti pisau cukur dan orbit partikel yang hampir melingkar. Selain tabrakan fisik, partikel berinteraksi satu sama lain secara gravitasi, serta dengan Saturnus itu sendiri dan banyak satelitnya. Sebagian besar struktur halus yang terlihat di cincin Saturnus dapat dijelaskan oleh interaksi gravitasi semacam itu.
