Saturną supa uolų ir ledo fragmentų diskas, keliaujantis koncentrinėmis, beveik apskritomis orbitomis planetos pusiaujo plokštumoje. Žiūrint į kraštą, diskas yra itin plonas - vietomis tik keliasdešimt metrų. Žiūrint akis į akį, diskas sukuria daugybę koncentrinių žiedų, nes sistemingai keičiasi disko savybės, priklausomai nuo atstumo nuo planetos. Žiedus galima apibūdinti keliais parametrais, iš kurių vienas yra vidutinis komponentų fragmentų atskyrimas.
Žiedo dalelės
Mokslininkai naudoja bendrą terminą „dalelės“, norėdami nurodyti planetos žiedų sistemos sudedamąsias dalis. Nors „dalelė“ siūlo kažką labai mažo, didžiausi Saturno žiedų objektai yra nemažos uolos ar ledo gabalai - dažnai daug metrų skersai. Yra visas dalelių dydžio spektras, pradedant šiais dideliais daiktais ir baigiant dulkių grūdeliais. Nurodyto dydžio dalelių skaičius apytiksliai yra atvirkščiai proporcingas dalelių masei: Kitaip tariant, mažų dalelių yra daugiau nei didelių dalelių.
Kiek materijos yra žieduose?
Saturno žiedų tankis labai skiriasi: tai yra viena iš akivaizdaus žiedų juostų priežasčių. Lengviausias parametras, kurį galima tiesiogiai apskaičiuoti, yra paviršiaus tankis, matuojamas gramais kvadratiniam centimetrui. Tai gali būti padalinta iš žiedo storio, kad būtų gautas tūrio tankis gramais kubiniame centimetre. Kitas turtas, kurį mokslininkai gali išmatuoti, vadinamas optiniu gyliu, kuris nurodo, kokie žiedai yra nepermatomi ar skaidrūs. Optinis gylis yra paviršiaus tankio ir dalelių dydžio funkcija, todėl pastarąjį galima išskaičiuoti - net jei jis ir tiesiogiai nepastebimas - iš tankio ir optinio gylio matavimų.
Atstumas tarp žiedo dalelių
Palyginti su dauguma kitų astronominių objektų, Saturno žieduose esančios ledo ir uolienų dalelės yra labai arti viena kitos. Vidutiniškai apie 3 procentus viso disko tūrio užima kietosios dalelės, o likusi dalis yra tuščia vieta. Tai gali skambėti nedaug, bet tai reiškia, kad tipinis dalelių skirtumas yra tik šiek tiek daugiau nei tris kartus didesnis už jų vidutinį skersmenį. Darant prielaidą, kad pastarojo vertė yra 30 centimetrų, uolos būtų arti vieno metro atstumu viena nuo kitos. Vis dėlto nėra griežtos taisyklės dėl žiedų tankio pokyčių ir plataus dalelių dydžio spektro.
Artimi susitikimai
Artimas žiedo dalelių tarpusavio ryšys reiškia, kad susidūrimai tarp jų įvyksta gana dažnai, o tai lemia kinetinės energijos išsisklaidymą. Bendras nesuskaičiuojamų susidūrimų poveikis praeityje gali būti matomas į skustuvą panašų disko plonumą ir artimą dalelių orbitų žiediškumą. Be fizinių susidūrimų, dalelės sąveikauja viena su kita gravitaciškai, taip pat su pačiu Saturnu ir daugeliu jo palydovų. Didžiąją dalį Saturno žieduose matomos puikios struktūros galima paaiškinti tokia gravitacine sąveika.