Saturn je jedna od najvećih i najmisterioznijih planeta u Sunčevom sistemu. Saturnovi prstenovi kriju mnoge tajne. Čovječanstvo već dvije stotine pedeset godina pokušava odgovoriti na pitanje zašto su ravne i tanke. Kada je odgovoreno na ovo pitanje, pojavilo se na desetine novih. I svaki novi odgovor postavlja sve više pitanja koja se množe kako se Sunčev sistem istražuje.
Otvaranje prstenova
Galileo je bio prvi koji je ugledao prstenove Saturna kroz teleskop 1610. Ali on je ovo shvatio kao anomaliju planete. Svoje otkriće je šifrirao latinskim anagramom, koji u prijevodu zvuči kao: "Promatrao sam najvišu trostruku planetu". Godine 1656. Hajgens je prvi put ugledao prsten na Saturnu. Napisao je da je Saturn okružen tankim ravnim prstenom, nigdje u kontaktu sa planetom i nagnut prema ravni ekliptike. Giovanni Cassini je 1675. utvrdio da ovo nije jedan kontinuirani prsten. Vidio je dva prstena, koja su razdvojena razmakom. Ovaj prostor je kasnije nazvan podjela (ili jaz) Cassinija.
Istraživanje 18-19stoljeća
Dalja istraživanja Saturna nisu približila naučnike razotkrivanju strukture prstenova i razloga za njihov nastanak. Misterije su upravo dodane. Dugo se pretpostavljalo da planeta ima dva čvrsta i tanka prstena. Laplas je, izvršivši proračune uzimajući u obzir uticaj gravitacionog polja, 1787. zaključio da postoji mnogo hiljada ili milione prstenova. Vjerovao je da su prstenovi čvrsti i da podsjećaju na gimnastičke obruče.
Francuski naučnik E. Roche odredio je minimalnu udaljenost na kojoj objekti mogu biti pod uticajem Saturnovog gravitacionog polja. Utvrdio je da je to 2,44 radijusa. (Kasnije je nazvana Roche granica). Bliže od ove udaljenosti, gravitaciono polje će uništiti sve čvrste ili tečne satelite. Saturnovi prstenovi se nalaze unutar ovog radijusa. Vanjska veličina prstenova je 2,3 radijusa planete. Da su čvrsti ili tečni, gravitaciono polje bi ih razdvojilo.
James Clerk Maxwell je učestvovao u proučavanju fizičke strukture prstenova. Njegovi nalazi sugeriraju da bi Saturnovi prstenovi mogli biti sastavljeni od malih čestica. Naša zemljakinja Sofia Kovalevskaya zainteresovala se za ovaj problem. Ona je dokazala da prstenovi ne mogu biti ni čvrsti ni tečni. Proučavajući Doplerove pomake, naučnici D. Keeler i W. Campbell su otkrili da se čestice kreću po orbitama koje nisu u suprotnosti sa zakonima nebeske mehanike.
Istraživanje u 20. stoljeću
Pedesetih godina 20. veka, koristeći spektralnu analizu, ustanovljeno je da Saturnovi prstenovi sadrže mnogosmrznuta voda. Bilo je veoma važno. Konačno smo uspjeli shvatiti od čega su napravljeni Saturnovi prstenovi. Pored leda, u prstenovima su pronađeni metan, jedinjenja sumpora, vodonik, amonijak i gvožđe. Od svemirskih sondi dobijene su izuzetne informacije. Pioneer (1979.) i dva Voyagera (1980. i 1981.) letjeli su pored 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 prstenovima Saturna. Međutim, još uvijek ne postoji definitivan, konzistentan 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 jednoj od zemaljskih planeta? Fizički procesi koji su doveli do formiranja 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 magnetnog ogledala. Od njih se odbijaju elektromagnetski talasi kružne polarizacije. Iz prstena A se istiskuje magnetno polje, primećuje se jaka refleksija radio talasa. Postoje krakovi u prstenu B koji čekaju objašnjenje. Prstenovi imaju nisku svjetlinu, koja ne odgovara izračunatoj. U blizini prstenova Saturna otkrivena je atmosfera čije porijeklo nije jasno. viđenotakozvani talasi gustine i mnogi drugi fenomeni koji cekaju da budu objasnjeni.
Hipoteze
Godine 1986. postavljena je hipoteza o supravodljivosti leda koji čini prstenove Saturna. Led je općenito složena formacija i, ovisno o uvjetima formiranja, može imati različita svojstva. Prisustvo supravodljivosti omogućava stvaranje konzistentnog fizičkog modela Saturnovih prstenova, što objašnjava mnoge anomalije.
Koliko prstenova ima Saturn?
Ne postoji definitivan odgovor ni na ovo pitanje. Danas postoji 13 glavnih prstenova. Nazivaju se slovima latinične abecede: A, B, C, D, itd. Razmaci između prstenova nazivaju se podjeli ili prorezi. Postoje podjele Cassinija, praznine Huygensa, Kuipera, Maxwella, itd. Prečnik Saturnovih prstenova varira od 146 hiljada km do 273 hiljade km. 2009. godine otkriven je Phoebusov prsten, pretpostavlja se postojanje prstena Rhea. Njihovi prečnici još nisu precizno određeni.
Promatranje sa Zemlje
Saturnovi prstenovi nisu uvijek vidljivi sa Zemlje. To je zbog činjenice da je Saturnov ekvator jako nagnut prema ravni orbite oko Sunca, a prstenovi leže u ravnini ekvatora. Godina na Saturnu traje 29,5 zemaljskih godina, a tokom perioda kada je ravnodnevnica na Saturnu, njegovi prstenovi nestaju za zemaljskog posmatrača. Zatim su oko 7 godina vidljive na jednoj strani. Tokom solsticija na Saturnu dostižu svoju maksimalnu vidljivost, a zatim se postepeno smanjuju, sve dok ne postanu potpuno nevidljivi.
NedavnoGodinama se planetarna astrofizika ubrzano razvija. Naučnici su dobili priliku da koriste podatke međuplanetarnih sondi, kako kažu, da praktično dodiruju svemirske objekte. U narednim godinama, prstenovi Saturna bi trebali podijeliti svoje tajne sa čovječanstvom.
