Saturn er omgitt av en skive av bergarter og isfragmenter som beveger seg på konsentriske, nesten sirkulære baner i planetens ekvatorialplan. Sett kant på er disken ekstremt tynn - bare noen få titalls meter steder. Sett ansiktet ut, gir disken utseendet til mange konsentriske ringer på grunn av systematiske endringer i egenskapene til disken som en funksjon av avstand fra planeten. Ringene kan karakteriseres av en rekke parametere, hvorav den ene er den gjennomsnittlige skillet mellom de sammensatte fragmentene.
Ringpartikler
Forskere bruker det generiske begrepet "partikler" for å referere til bestanddelene i et planetarisk ringsystem. Selv om "partikkel" antyder noe veldig lite, er de største objektene i Saturns ringer store bergarter eller biter av is - ofte mange meter over. Et helt spektrum av partikkelstørrelser er til stede, fra disse store gjenstandene til støvkorn. Antall partikler av en gitt størrelse er, omtrentlig, omvendt proporsjonal med partikkelmasse: Med andre ord er små partikler flere enn store partikler.
Hvor mye materie er det i ringene?
Tettheten til Saturns ringer varierer betydelig: Dette er en av grunnene til at ringene tilsynelatende blir bundet. Den enkleste parameteren å beregne direkte er overflatetettheten, målt i gram per kvadratcentimeter. Dette kan deles med tykkelsen på ringen for å gi volumtetthet i gram per kubikkcentimeter. En annen eiendomsforsker kan måle kalles den optiske dybden, som indikerer hvor ugjennomsiktig eller gjennomsiktig ringene er. Optisk dybde er en funksjon av overflatetetthet og partikkelstørrelse, slik at sistnevnte kan utledes - selv om det ikke observeres direkte - fra målinger av tetthet og optisk dybde.
Avstanden mellom ringpartikler
Sammenlignet med de fleste andre astronomiske objekter, er is- og bergpartiklene i Saturns ringer ekstremt tett sammen. I gjennomsnitt er omtrent 3 prosent av det totale volumet på disken okkupert av faste partikler, mens resten er tomt. Dette høres kanskje lite ut, men det betyr at det typiske skillet mellom partikler bare er litt over tre ganger gjennomsnittlig diameter. Forutsatt en verdi på 30 centimeter for sistnevnte, ville bergartene være så nær som en meter fra hverandre. Det er imidlertid ingen hard og rask regel på grunn av tetthetsvariasjoner over ringene og det store spekteret av partikkelstørrelser.
Nære møter
Nærheten til ringpartiklene til hverandre betyr at kollisjoner mellom dem forekommer ganske ofte, noe som fører til spredning av kinetisk energi. Den kumulative effekten av utallige kollisjoner tidligere kan sees i den barberknivlignende tynnheten på skiven og den nærmeste sirkulæriteten til partikkelbanene. I tillegg til fysiske kollisjoner, samhandler partiklene med hverandre gravitasjonelt, så vel som med Saturn selv og dens mange satellitter. Mye av den fine strukturen som ses i Saturns ringer, kan forklares med slike gravitasjonsinteraksjoner.
