Saturn je obklopený diskom kameňov a úlomkov ľadu, ktoré sa pohybujú po sústredných, takmer kruhových dráhach v rovníkovej rovine planéty. Pri pohľade zboku je disk extrémne tenký - miestami len niekoľko desiatok metrov. Pri pohľade zoči-voči disk poskytuje vzhľad mnohých sústredných prstencov v dôsledku systematických zmien vlastností disku ako funkcie vzdialenosti od planéty. Krúžky môžu byť charakterizované radom parametrov, z ktorých jeden je priemerná separácia medzi jednotlivými fragmentmi.
Vyzváňať častice
Vedci používajú všeobecný pojem „častice“ na označenie zložiek planetárneho prstencového systému. Aj keď „častica“ naznačuje niečo veľmi malé, najväčšími objektmi v Saturnových prstencoch sú veľké skaly alebo kusy ľadu - často dlhé mnoho metrov. Je prítomné celé spektrum veľkostí častíc, od týchto veľkých objektov až po prachové zrná. Počet častíc danej veľkosti je v približnom vyjadrení nepriamo úmerný hmotnosti častíc: Inými slovami, malých častíc je viac ako veľkých častíc.
Koľko hmoty je v prsteňoch?
Hustota Saturnových prstencov sa značne líši: To je jeden z dôvodov zjavného pruhovania prstencov. Najjednoduchším parametrom na priamy výpočet je povrchová hustota meraná v gramoch na štvorcový centimeter. To sa dá vydeliť hrúbkou krúžku, aby sa získala objemová hustota v gramoch na kubický centimeter. Ďalšia vlastnosť, ktorú vedci môžu zmerať, sa nazýva optická hĺbka, ktorá naznačuje, aké nepriehľadné alebo priehľadné sú prstence. Optická hĺbka je funkciou povrchovej hustoty a veľkosti častíc, takže túto je možné odvodiť - aj keď to nie je priamo pozorované - z meraní hustoty a optickej hĺbky.
Vzdialenosť medzi prstencovými časticami
V porovnaní s väčšinou ostatných astronomických objektov sú častice ľadu a hornín v Saturnových prstencoch veľmi blízko seba. V priemere asi 3 percentá z celkového objemu disku zaberajú pevné častice, zatiaľ čo zvyšok predstavuje prázdny priestor. Môže to znieť málo, ale znamená to, že typická separácia medzi časticami je len niečo viac ako trojnásobok ich priemerného priemeru. Ak by sme predpokladali hodnotu 30 centimetrov, skaly by boli od seba vzdialené len jeden meter. Neexistuje však nijaké tvrdé a rýchle pravidlo kvôli zmenám hustoty medzi prstencami a širokému spektru veľkostí častíc.
Blízke stretnutia
Úzka vzájomná blízkosť častíc prstenca znamená, že ku kolíziám medzi nimi dochádza pomerne často, čo vedie k rozptýleniu kinetickej energie. Kumulatívny účinok nespočetných kolízií v minulosti je možné vidieť na tenkosti disku ako žiletke a na blízkej kruhovitosti dráh častíc. Okrem fyzikálnych zrážok častice interagujú navzájom gravitačne, rovnako ako so samotným Saturnom a jeho mnohými satelitmi. Veľkú časť jemnej štruktúry pozorovanej na Saturnových prstencoch možno vysvetliť týmito gravitačnými interakciami.
