Prstence Saturnu

Kolem planety Saturn se pozorují výrazné prsteny, které se označují písmeny A až G a které jsou tvořeny drobnými tělesy obíhajícími na planetocentrických trajektoriích.

To jsou trajektorie, jejichž středy leží uvnitř (v ideálním případě přímo v centru) planety Saturn.

Tělesa tvořící prstence jsou vlastně miniaturní satelity tvořené směsí ledu a hornin.

Plošná hustota prstenců je , velikosti vzájemné rychlosti částic v prstencích se neliší o více než , jejich tloušťka je menší než 200 m. Částice, které tvoří prstence, mají rozměry od  do několika desítek metrů. Celková hmotnost prstenců je jen asi miliontina hmotnosti Saturna.

Obr. 53

Členění prstenů (viz obr. 53):

1.     prsten D - sahá od oblačné vrstvy do vzdálenosti 1,2 poloměru Saturna od středu planety. Je tvořen částicemi o průměru několik mikrometrů, které jsou vychýleny patrně z jiných prstenců.

2.     prsten C - leží ve vzdálenosti (1,21; 1,53) poloměru Saturna od jeho středu a je tvořen stovkami jednotlivých prstýnků, které jsou velmi excentrické. Jeho částice mají typický průměr 10 cm až 10 m.

3.     prsten B - leží ve vzdálenosti (1,53; 1,95) poloměru Saturna od středu planety. Má jemnou a dosti chaotickou strukturu a jsou v něm pozorovatelné radiální pruhy, které jsou tvořené patrně malými unikajícími částicemi ovlivněnými elektromagnetickými silami nebo elektrostatickými silami. Radiální pruhy se pozorují poblíž míst, v nichž se doba oběhu blíží periodě rotace Saturna. Rozměr částic jsou v řádech jednoho metru.

4.     Cassiniho dělení - leží ve vzdálenosti (1,95; 2,01) poloměru Saturna od jeho středu a odděluje prsteny B a A. Tato oblast obsahuje několik prstýnků a vznikla gravitačním působením satelitu Mimas, který je v dráhové rezonanci s vnitřním okrajem Cassiniho dělení (poměr oběžných dob je 2:1). Vlivem satelitu Mimas přešly částice prstenů z kruhových trajektorií na eliptické, což vedlo ke srážkám a přechodu částic do jiných prstenců.

5.     prsten A - leží ve vzdálenosti (2,01; 2,26) poloměru Saturna od středu planety s Enckeho dělením uvnitř a má na vnějším okraji větší satelit, který ohraničuje jeho rozsah. Částice, které mají tendenci se vzdálit od planety, jsou zachyceny právě uvedeným satelitem. Částice mají rozměry 5krát větší než částice v prstenu C.

6.     prsten F - je velmi úzký a leží ve vzdálenosti 2,32 poloměru Saturnu od středu planety. Jeho rozsah omezuje z každé strany jeden Saturnův měsíc. Tyto měsíce svým gravitačním působením vracejí zpět částice, které by chtěly uniknout. Prsten má velmi nepravidelný vzhled a jemnou strukturu.

7.     prsten G - se nachází ve vzdálenosti 2,82 poloměru Saturna od středu planety, je tenký, difúzní a mohl by vznikat gravitačními silami dosud neobjevených měsíců.

8.     prsten E - sahá do vzdálenosti (3; 8) poloměru Saturna od středu planety (přes trajektorie satelitů Enceladus, Tethys a Dione). Je široký, difúzní a složený z částic průměru několika mikrometrů, které by mohly unikat z Encelada.

Prsteny existují u všech velkých planet, ale ty Saturnovy jsou nejvýznamnější. Souvisejí nepochybně s bohatými soustavami satelitů těchto planet. Nejsou stabilním útvarem, jejich uspořádání se velmi rychle (v geologickém slova smyslu) mění. Částečně mohou vznikat rozpadem některého z četných malých satelitů, zčásti ze starších drobných těles, která se soustředila v určité oblasti gravitačním působením planet či větších satelitů. Jemná struktura těchto prstenců je dána složitými dráhovými rezonancemi s oběžnými dobami satelitů. Dynamika prstenů je obecně velmi komplikovaná.

Rovina prstenů se pravidelně natáčí vůči Zemi - v některých letech tedy jsou vidět prsteny ze Země naprosto jasně a krásně, jindy vidět nejsou, protože jejich roviny jsou natočeny rovnoběžně se směrem pohledu ze Země.