Saturn är omgiven av en platta av stenar och isfragment som reser på koncentriska, närliggande cirklar i planetens ekvatorialplan. Sett kant-på, skivan är extremt tunn - bara några tiotals meter på platser. Sett framåt visar skivan utseendet på många koncentriska ringar, på grund av systematiska förändringar i skivans egenskaper som en funktion av avståndet från planeten. Ringarna kan karakteriseras av ett antal parametrar, varav en är den genomsnittliga separationen mellan beståndsdelarna.

Ringpartiklar

Forskare använder den generiska termen "partiklar" för att referera till beståndsdelarna av ett planetariskt ringsystem. Även om "partikel" föreslår något mycket litet, är de största föremålen i Saturns ringar betydande stenar eller bitar av is - ofta många meter över. Ett helt spektrum av partikelstorlekar är närvarande, från dessa stora föremål ner till dammkorn. Antalet partiklar av en given storlek är ungefärligt proportionella mot partikelmassan. Med andra ord är små partiklar mer talrika än stora partiklar.

Hur mycket är det i ringen?

Saturns ringar varierar väsentligt: ​​Detta är en av anledningarna till ringarnas uppenbara bandning. Den enklaste parametern att beräkna direkt är ytdensiteten, mätt i gram per kvadratcentimeter. Detta kan divideras med tjockleken på ringen för att ge volyldensiteten i gram per kubikcentimeter. En annan fastighetsforskare kan mäta kallas det optiska djupet, vilket indikerar hur ogenomskinlig eller genomskinlig ringen är. Optiskt djup är en funktion av ytdensitet och partikelstorlek, så den senare kan härledas - även om den inte observeras direkt - från mätningar av densitet och optiskt djup.

Avståndet mellan ringpartiklar

Jämfört med de flesta andra astronomiska objekt är is- och bergpartiklarna i Saturns ringar extremt nära varandra. I genomsnitt uppgår cirka 3 procent av diskens totala volym av fasta partiklar, medan resten är tomt utrymme. Det här låter lite, men det betyder att den typiska separationen mellan partiklarna bara är lite över tre gånger sin genomsnittliga diameter. Om man antar ett värde på 30 centimeter för den senare, skulle klipporna vara så nära som en meter från varandra. Det finns dock ingen hård och snabb regel, på grund av täthetsvariationer över ringarna och det breda spektrumet av partikelstorlekar.

Nära möten

Ringenas närhet till varandra betyder att kollisioner mellan dem förekommer ganska ofta, vilket leder till spridning av kinetisk energi. Den kumulativa effekten av otaliga kollisioner i det förflutna kan ses i skivans rakhyvlarliknande tunna och nära cirkuläriteten hos partikelbanor. Förutom fysiska kollisioner samverkar partiklarna med varandra gravvitativt, liksom med Saturnus och dess många satelliter. Mycket av den fina strukturen som ses i Saturns ringar kan förklaras av sådana gravitationsväxlingar.