Sadržaj
Saturn je okružen diskom kamenja i ledenih fragmenata koji putuju koncentričnom, gotovo kružnom orbitrom u ekvatorijalnoj ravnini planeta. Gledano uz rub, disk je izuzetno tanak - mjestimično svega nekoliko desetaka metara. Gledano licem prema gore, disk daje izgled brojnih koncentričnih prstenova, zbog sustavnih promjena svojstava diska kao funkcije udaljenosti od planete. Prstenovi se mogu okarakterizirati nizom parametara, od kojih je jedan prosječno razdvajanje sastojaka fragmenata.
Čestice prstena
Znanstvenici koriste generički izraz "čestice" da se odnose na sastavne dijelove planetarnog prstenastog sustava. Iako „čestica“ sugerira nešto vrlo malo, najveći predmeti u Saturnovim prstenovima su široke stijene ili komadići leda - često više metara preko. Prisutan je čitav spektar veličina čestica, od tih velikih predmeta do zrna prašine. Broj čestica određene veličine je, približno, proporcionalan s masom čestica: Drugim riječima, male čestice su mnogobrojnije od velikih čestica.
Koliko je stvari u prstenima?
Gustoća Saturnovih prstenova znatno varira: To je jedan od razloga prividnog povezivanja prstenova. Najlakši parametar za izračun je površinska gustoća, izmjerena u gramovima po kvadratnom centimetru. To se može podijeliti s debljinom prstena kako bi se dobila gustoća volumena u gramima po kubnom centimetru. Drugo svojstvo koje znanstvenici mogu izmjeriti naziva se optička dubina, što ukazuje na to koliko su prstenovi neprozirni ili prozirni. Optička dubina je funkcija površinske gustoće i veličine čestica, pa se potonje može zaključiti - čak i ako se ne promatra izravno - iz mjerenja gustoće i optičke dubine.
Udaljenost između čestica prstena
U usporedbi s većinom ostalih astronomskih objekata, ledene čestice i stijene u Saturnovim prstenima izuzetno su blizu. U prosjeku oko 3 posto ukupnog volumena diska zauzimaju čvrste čestice, dok je ostatak prazan prostor. To možda zvuči malo, ali znači da je tipično razdvajanje čestica samo nešto više od tri puta više od njihova prosječnog promjera. Ako pretpostavimo vrijednost od 30 centimetara za ovo potonje, stijene bi bile udaljene jedan metar. Međutim, ne postoji teško i brzo pravilo zbog varijacija gustoće na prstenima i zbog širokog spektra veličina čestica.
Zatvorite susrete
Blizina čestica prstena jedna s drugom znači da se sudari među njima događaju prilično često, što dovodi do rasipanja kinetičke energije. Kumulativni učinak bezbrojnih sudara u prošlosti može se vidjeti u britvi nalik disku i bliskoj kružnosti orbita čestica. Osim fizičkih sudara, čestice djeluju međusobno gravitacijski, kao i sa samim Saturnom i njegovim mnogim satelitima. Velik dio fine strukture koji se vidi u Saturnovim prstenima može se objasniti takvim gravitacijskim interakcijama.