Saturn je jedan od najvećih i najtajnovitijih planeta u Sunčevom sustavu. Saturnovi prstenovi kriju mnoge tajne. Čovječanstvo već dvjesto pedeset godina pokušava odgovoriti na pitanje zašto su ravne i tanke. Kada je odgovoreno na ovo pitanje, pojavili su se deseci novih. I svaki novi odgovor postavlja sve više i više pitanja koja se i dalje množe kako se Sunčev sustav istražuje.
Otvaranje prstenova
Galileo je prvi vidio prstenove Saturna kroz teleskop 1610. godine. Ali on je to shvatio kao anomaliju planeta. Svoje otkriće šifrirao je latinskim anagramom, što u prijevodu zvuči kao: "Promatrao sam najviši trostruki planet." Godine 1656. Huygens je prvi put vidio prsten na Saturnu. Napisao je da je Saturn okružen tankim ravnim prstenom, nigdje u kontaktu s planetom i nagnut prema ravnini ekliptike. Giovanni Cassini je 1675. utvrdio da ovo nije jedan kontinuirani prsten. Vidio je dva prstena, koja su razdvojena razmakom. Taj je prostor kasnije nazvan Cassinijeva podjela (ili jaz).
Istraživanje 18-19stoljeća
Daljnje studije Saturna nisu dovele znanstvenike bliže razotkrivanju strukture prstenova i razloga za njihovu pojavu. Misterije su upravo dodane. Dugo se pretpostavljalo da planet ima dva čvrsta i tanka prstena. Laplace je, nakon što je izvršio proračune uzimajući u obzir utjecaj gravitacijskog polja, 1787. zaključio da postoji mnogo tisuća ili milijune prstenova. Vjerovao je da su prstenovi čvrsti i da nalikuju gimnastičkim obručima.
Francuski znanstvenik E. Roche odredio je minimalnu udaljenost na kojoj objekti mogu biti pod utjecajem Saturnova gravitacijskog polja. Utvrdio je da je to 2,44 radijusa. (Kasnije je nazvana Rocheova granica). Bliže od ove udaljenosti, svi čvrsti ili tekući sateliti bit će uništeni gravitacijskim poljem. Unutar ovog radijusa nalaze se Saturnovi prstenovi. Vanjska veličina prstenova je 2,3 polumjera planeta. Da su čvrsti ili tekući, gravitacijsko polje bi ih razdvojilo.
James Clerk Maxwell sudjelovao je u proučavanju fizičke strukture prstenova. Njegovi nalazi sugeriraju da bi Saturnovi prstenovi mogli biti sastavljeni od malih čestica. Naša sunarodnjakinja Sofia Kovalevskaya zainteresirala se za ovaj problem. Dokazala je da prstenovi ne mogu biti ni čvrsti ni tekući. Proučavajući Dopplerove pomake, znanstvenici D. Keeler i W. Campbell otkrili su da se čestice kreću u orbitama koje nisu u suprotnosti sa zakonima nebeske mehanike.
Istraživanje u 20. stoljeću
Pedesetih godina 20. stoljeća, pomoću spektralne analize, ustanovljeno je da Saturnovi prstenovi sadrže mnogosmrznuta voda. Bilo je jako važno. Napokon uspio shvatiti od čega su napravljeni Saturnovi prstenovi. Osim leda, u prstenovima su pronađeni metan, spojevi sumpora, vodik, amonijak i željezni spojevi. Iznimne informacije dobivene su iz svemirskih sondi. Pioneer (1979.) i dva Voyagera (1980. i 1981.) proletjeli su pokraj Saturna. 1997. započela je misija Cassini-Huygens. Sonda je prenijela jedinstvene informacije koje tek treba analizirati. Sonda Huygens sletjela je na najveći Saturnov mjesec Titan, a ljudi na Zemlji čuli su zvukove drugog svijeta, vidjeli planine i ravnice.
Tajne prstenova
Danas je prikupljeno mnogo informacija o Saturnovim prstenovima. Međutim, još uvijek ne postoji konačan, dosljedan model. Postoje pitanja koja čekaju na odgovor. Prstenovi su otkriveni oko Urana i Neptuna. Zašto je takva formacija samo izvan asteroidnog pojasa, a ne ni na jednom od zemaljskih planeta? Fizički procesi koji su doveli do stvaranja prstenova su nejasni. Kako je došlo do kompresije i zašto su nastale stotine pojedinačnih struktura? Kako se čestice prstenova ne lijepe i ne miješaju? Prstenovi imaju svojstva magnetskog zrcala. Od njih se reflektiraju elektromagnetski valovi kružne polarizacije. Iz prstena A se istiskuje magnetsko polje, primjećuje se jaka refleksija radio valova. Postoje žbice u prstenu B koje čekaju objašnjenje. Prstenovi imaju nisku svjetlinu, koja ne odgovara izračunatoj. U blizini prstenova Saturna otkrivena je atmosfera čije porijeklo nije jasno. vidiotakozvani valovi gustoće i mnogi drugi fenomeni koji čekaju objašnjenje.
Hipoteze
Godine 1986. postavljena je hipoteza o supravodljivosti leda koji čini prstenove Saturna. Led je općenito složena formacija i, ovisno o uvjetima nastanka, može imati različita svojstva. Prisutnost supravodljivosti omogućuje stvaranje dosljednog fizičkog modela Saturnovih prstenova, što objašnjava mnoge anomalije.
Koliko prstenova ima Saturn?
Ne postoji ni konačan odgovor na ovo pitanje. Danas postoji 13 glavnih prstenova. Nazivaju se slovima latinske abecede: A, B, C, D itd. Razmaci između prstenova nazivaju se podjelama ili utorima. Postoje podjele Cassinija, praznine Huygensa, Kuipera, Maxwella itd. Promjer Saturnovih prstenova varira od 146 tisuća km do 273 tisuće km. 2009. godine otkriven je Phoebusov prsten, pretpostavlja se postojanje prstena Rhea. Njihovi promjeri još nisu točno određeni.
Promatranje sa Zemlje
Saturnovi prstenovi nisu uvijek vidljivi sa Zemlje. To je zbog činjenice da je Saturnov ekvator jako nagnut prema ravnini orbite oko Sunca, a prstenovi leže u ravnini ekvatora. Godina na Saturnu traje 29,5 zemaljskih godina, a u razdoblju kada je ekvinocij na Saturnu, njegovi prstenovi nestaju za zemaljskog promatrača. Zatim su oko 7 godina vidljive s jedne strane. Tijekom solsticija na Saturnu dostižu svoju maksimalnu vidljivost, a zatim se postupno smanjuju, sve dok nisu potpuno nevidljivi.
NedavnoGodinama se planetarna astrofizika ubrzano razvija. Znanstvenici su dobili priliku koristiti podatke međuplanetarnih sondi, kako kažu, praktički dotaknuti svemirske objekte. U narednim godinama, prstenovi Saturna trebali bi podijeliti svoje tajne s čovječanstvom.
