Indhold
Saturn er omgivet af en disk med klipper og isfragmenter, der rejser på koncentriske, næsten cirkulære baner i planetens ækvatorplan. Set set fra siden er disken ekstremt tynd - kun nogle få titusinder af steder. Set face-on giver disken udseendet af adskillige koncentriske ringe på grund af systematiske ændringer i disks egenskaber som en funktion af afstanden fra planeten. Ringe kan karakteriseres ved et antal parametre, hvoraf den ene er den gennemsnitlige adskillelse mellem bestanddelfragmenterne.
Ringpartikler
Forskere bruger det generiske udtryk "partikler" til at henvise til bestanddelene i et planetarisk ringsystem. Selvom "partikel" antyder noget meget lille, er de største genstande i Saturns ringe betydelige klipper eller isbunker - ofte mange meter på tværs. Et helt spektrum af partikelstørrelser er til stede fra disse store genstande ned til støvkorn. Antallet af partikler med en given størrelse er i omtrentlige vendinger omvendt proportionalt med partikelmasse: Med andre ord er små partikler mere talrige end store partikler.
Hvor meget er der i ringerne?
Saturns ringe tæthed varierer betydeligt: Dette er en af grundene til den tilsyneladende båndføring af ringe. Den nemmeste parameter til direkte beregning er overfladetætheden, målt i gram per kvadratcentimeter. Dette kan divideres med ringens tykkelse for at give volumendensitet i gram pr. Kubikcentimeter. En anden ejendom, som forskere kan måle, kaldes den optiske dybde, som angiver, hvor uigennemsigtige eller gennemsigtige ringe er. Optisk dybde er en funktion af overfladetæthed og partikelstørrelse, så sidstnævnte kan udledes - selv om det ikke observeres direkte - fra målinger af densitet og optisk dybde.
Afstanden mellem ringpartikler
Sammenlignet med de fleste andre astronomiske objekter er is- og klippepartiklerne i Saturns ringe ekstremt tæt på hinanden. I gennemsnit besættes ca. 3 procent af diskens samlede volumen af faste partikler, mens resten er tomt. Dette lyder muligvis lille, men det betyder, at den typiske adskillelse mellem partikler kun er lidt over tre gange deres gennemsnitlige diameter. Hvis man antager en værdi på 30 centimeter for sidstnævnte, ville klipperne være så tæt som en meter væk fra hinanden. Der er dog ingen hård og hurtig regel på grund af densitetsvariationer over ringene og det store spektrum af partikelstørrelser.
Luk møder
Ringpartiklernes nærhed til hinanden betyder, at kollisioner mellem dem forekommer ret ofte, hvilket fører til spredning af kinetisk energi. Den kumulative virkning af utallige kollisioner i fortiden kan ses i den knivlignende tyndhed af disken og den nær cirkularitet af partikelbaner. Foruden fysiske kollisioner interagerer partiklerne med hinanden gravitationsmæssigt såvel som med Saturn selv og dens mange satellitter. Meget af den fine struktur, der ses i Saturns ringe, kan forklares med sådanne gravitationsinteraktioner.