Prstence
V rovině rovníku Saturnu je soustava prstenců, které mají dohromady průměr 280 000 km, ale jsou tenké jen několik stovek metrů. Skládají se z částic o velikosti od centimetrů po desítky metrů a jsou převážně z ledu (některé mohou být ledem pokryty); obsahují stopy křemíkových a uhlíkových minerálů. Jejich stáří se dnes odhaduje na pouhé stovky miliónů let, takže je můžeme považovat za velmi mladé.
Rozlišujeme čtyři hlavní a tři slabší skupiny prstenců, poblíž skupin prstenců oddělené mezerami, nazvanými "dělení".
Až do věku kosmických sond byly známy tři hlavní prstence A, B, C a dva slabé, ze Země jen občas viditelné D a E. Známá byla též Cassiniho mezera.
Sonda Pioneer 11 objevila prstenec F a v druhé polovině 80. let minulého století se sonda Voyager 1 postarala o záznam prstence G. Snímky z Voyagerů však zachytily mnohem rozmanitější strukturu. Prstence totiž připomínají velkou gramofonovou desku. Hlavní prstence se skládají z tisíců dalších. Cassiniho dělení mezi prstenci A a B není mezerou v pravém smyslu. Je to jen řidší oblast s přesto četnými tenkými prstýnky.
Prstenec A tvoří částice o průměru asi 10 m. Vnější průměr je přiližně 280 000 km. Ve vzdálenosti 240 000 km je zřetelné Cassiniho dělení.
Oproti prstenci A prstenec B vedle tisíců tenkých prstýnků obsahuje skvrny, které mají protáhlý tvar ve směru poloměru. Ty se však rychle proměňují. Částice uvnitř těchto skvrn se pohybují stejnou úhlovou rychlostí, takže jejich pohyb se nejspíše řídí magnetickým polem planety, které rotuje stejnou rychlostí. Šířka prstenece činí zhruba 30 000 km. Dle pozorování sond Voyager se též prstenec B jeví jako nejtmavší s největší tloušťkou a nejmenší propustností slunečních paprsků.
Prstenec C je řidší než A a B. Obsahuje velmi husté prstýnky, některé eliptického tvaru. Rozměr částic zde je okolo 2 m. Prstenec C je velmi slabý, nazývaný též krepový či závojový a nejvíce propouští, ale i rozptyluje světlo.
Zajímavý je prstenec F. Podle snímků sondy Voyager 1 jsou to tři vzájemně se proplétající prstýnky, Voyager 2 však udává prstýnků pět.
Mezery v prstencích jsou způsobeny gravitací vzdálených měsíců i do prstenců vnořených družic. Například částice v Cassiniho dělení se pohybuje s poloviční dobou oběhu než měsíc Mimas. Jiné mezery a poruchy jsou výsledkem šíření hustotních vln v prstencích. V průběhu času se může stát, že prstence díky akumulaci prachu a interakci se saturnovými měsíci ztmavnou a poklesnou blíže k atmosféže Saturnu.
Na snímku můžeme vidět dva měsíce Saturnu Prometheus a Pandora, které vymezují vnější prstenec F. Mezera vznikla, jak již bylo zmíněno, "vysbíráváním" částeček prachu a ledu z prstenců těmito měsíci, a proto se podobným měsíců také říká pastýřské.
Dynamika prstenců stále není uspokojivě objasněna. Jsou známé mnohé hypotézy, které by se mohly při udržování Saturnových prstenců uplatňovat, ale dosud nevíme, v jakém měřítku se skutečně projevují. Ovšem problematika prstenců už není jen záležitostí Saturnu, ale všech obřích planet.
Protože prstence Saturnu sledujeme převážně z odraženého světla slunce je zajímavé prohlédnout si prstence ozářené sluncem zespodu. Díky tomu můžeme vidět, že se prstence skládají z oddělených kousků hornin a ledu a tak umožňují průchod světlu.
Rovina prstenců
Při pohledu ze Země můžeme vidět, jak se prstence naklání vzhledem k ose Země - Saturn. Průběh tohoto naklánění je znázorněn v grafu napravo a vlevo jsou vyznačeny polohy Země a Saturnu při průchodu Země rovinou prstenců.
Prstence | |||
Jméno | Vzdálenost* [km] | Šířka [km] | Oběžná doba (hod.) |
D | 66 970 - 74 490 | 7 500 | 4,9 |
C | 74 490 - 91 980 | 17 500 | 5,6 |
Columbo Gap | 77 800 | 100 | |
Maxwell Gap | 87 500 | 270 | |
Bond Gap | 88 690 - 88 720 | 30 | |
Dawes Gap | 90 200 - 90 220 | 20 | |
B | 91 980 - 117 580 | 25 500 | 7,9 |
Cassini Division | 117 500 - 122 050 | 4 700 | 11,7 |
Huygens gap | 117 680 | 285 - 440 | |
Herschel Gap | 118 183 - 118 285 | 102 | |
Russell Gap | 118 597 - 118 630 | 33 | |
Jeffreys Gap | 118 931 - 118 969 | 38 | |
Kuiper Gap | 119 403 - 119 406 | 3 | |
Leplace Gap | 119 848 - 120 086 | 238 | |
Bessel Gap | 120 305 - 120 318 | ||
Barnard Gap | 120 305 - 120 318 | ||
A | 122 050 - 136 770 | 14 600 | 11,9 |
Encke Gap | 133 570 | 325 | 13,8 |
Keeler Gap | 136 530 | 35 | |
Roche Division | 136 770 - 139 380 | 2 600 | |
F | 140 224 | 30 - 500 | 14,9 |
G | 166 000 - 174 000 | 8 000 | 19,9 |
E | 180 000 - 480 000 | 300 000 | 31,3 |
Pozn.:* Vzdálenost je měřena od středu planety k začátku prstence
Gap lze přeložit jako mezera (Encke gap - Enckeho mezera)