Obsah
Saturn je obklopený diskom z kameňov a fragmentov ľadu, ktorý sa pohybuje po sústredných, takmer kruhových obežných dráhach v rovníkovej rovine planéty. Pri pohľade zboku je disk extrémne tenký - na miestach je iba niekoľko desiatok metrov. Pri pohľade tvárou v tvár disk vyvoláva výskyt početných sústredných prstencov v dôsledku systematických zmien vo vlastnostiach disku v závislosti od vzdialenosti od planéty. Krúžky môžu byť charakterizované radom parametrov, z ktorých jedným je priemerné oddelenie medzi jednotlivými zložkami.
Prstencové častice
Vedci používajú všeobecný pojem „častice“ na označenie zložiek planetárneho kruhového systému. Hoci „častice“ naznačujú niečo veľmi malé, najväčšími predmetmi Saturnových prstencov sú veľké kamene alebo kúsky ľadu - často niekoľko metrov. Je prítomné celé spektrum veľkostí častíc, od týchto veľkých objektov až po prachové zrná. Počet častíc danej veľkosti je, približne, nepriamo úmerný hmotnosti častíc: Inými slovami, malé častice sú početnejšie ako veľké častice.
Koľko vecí je v prsteňoch?
Hustota Saturnových prsteňov sa značne líši: Toto je jeden z dôvodov zjavného prúžku prsteňov. Najjednoduchším parametrom na priamy výpočet je hustota povrchu meraná v gramoch na štvorcový centimeter. Toto možno vydeliť hrúbkou krúžku, aby sa získala objemová hustota v gramoch na kubický centimeter. Ďalšia vlastnosť, ktorú môžu vedci merať, sa nazýva optická hĺbka, ktorá naznačuje, ako nepriehľadné alebo priehľadné sú krúžky. Optická hĺbka je funkciou povrchovej hustoty a veľkosti častíc, takže je možné z nej odvodiť - aj keď to nie je priamo pozorované - z meraní hustoty a optickej hĺbky.
Vzdialenosť medzi krúžkovými 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 tuhé častice, zatiaľ čo zvyšok je prázdny priestor. Môže to znieť maličko, ale to znamená, že typická separácia medzi časticami je len niečo málo cez trojnásobok ich priemerného priemeru. Pri predpokladanej hodnote 30 centimetrov by boli horniny rovnako vzdialené jeden meter od seba. Neexistuje však žiadne tvrdé a rýchle pravidlo z dôvodu kolísania hustoty medzi prstencami a širokého spektra veľkostí častíc.
Blízke stretnutia
Tesná blízkosť prstencových častíc k sebe znamená, že zrážky medzi nimi sa vyskytujú pomerne často, čo vedie k rozptylu kinetickej energie. Kumulatívny účinok nespočetných kolízií v minulosti je možné vidieť v tenkej hrúbke disku ako je žiletka a takmer obežnej dráhe častíc. Okrem fyzických zrážok častice navzájom pôsobia gravitačne, ako aj so samotným Saturnom a jeho mnohými satelitmi. Veľa z jemnej štruktúry videnej v Saturnových prstencoch sa dá vysvetliť takými gravitačnými interakciami.