мини| Целосен сет на прстени, прикажан како Сатурн во затемнување со Сонцето, гледано од позицијата на вселенското летало Касини-Хајгенс на 15 септември 2006 година. (осветленоста е зголемена). Сатурнови Прстени — најобемниот прстенест систем од која било планета во Сончевиот Систем. Тие се состојат од безброј мали честички, со големина од микрометри до метри, кои орбитираат околу Сатурн. Честичките на прстенот се направени речиси целосно од воден мраз, со траги од карпест материјал. Сè уште нема консензус за нивниот механизам на формирање. Иако теоретските модели покажале дека прстените најверојатно се формирале рано во историјата на Сончевиот Систем, поновите податоци од Касини-Хајгенс сугерираат дека тие се формирале релативно подоцна.
Иако рефлексијата од прстените ја зголемува осветленоста на Сатурн, тие не се видливи од Земјата со непосредна визија. Во 1610 година, годината откако Галилео Галилеј го свртел телескопот кон небото, тој станал првиот човек што ги набљудувал прстените на Сатурн, иако не можел да ги види доволно добро за да ја препознае нивната вистинска природа. Во 1655 година, Кристијан Хајгенс бил првиот човек кој ги опишал како диск што го опкружува Сатурн. Концептот дека прстените на Сатурн се состојат од низа ситни прстени може да се проследи до Пјер-Симон Лаплас, иако вистинските празнини се малку - поправилно е да се замислат прстените како прстенест диск со концентрични локални максими и минимум во густина и осветленост. На скалата на купчињата во прстените има многу празен простор.
Прстените имаат бројни празнини каде густината на честичките нагло опаѓа. Прстенестиот систем има многу поголеми и помали празнини, а пречникот од скоро милион километри. Во многу области е дебелина само неколку стотици метри, а со тоа, во релативна смисла, е исклучително тенок. Останатите празнини остануваат необјаснети. Од друга страна, стабилизирачките резонанци се одговорни за долговечноста на неколку прстени, како што се Титан и прстенот Г.
Надвор од главните прстени е прстенот Феба, за кој се претпоставува дека потекнува од Феба и на тој начин го споделува своето повратно орбитално движење. Порамнет е со рамнината на орбитата на Сатурн. Сатурн има аксијален наклон од 27 степени, така што овој прстен е наведнат под агол од 27 степени во однос на повидливите прстени кои орбитираат над екваторот на Сатурн. десно|мини| Поглед на Војаџер 2 на Сатурн кој фрла сенка преку неговите прстени. Видливи се четири сателити, две од нивните сенки и прстенести краци.
Историја
Рани набљудувања мини| Детали за цртежот на Сатурн на Галилео во писмо до Белисарио Винта (1610). Галилео Галилеј бил првиот што ги набљудувал прстените на Сатурн во 1610 година користејќи го својот телескоп, но не бил во можност да ги идентификува како такви. Тој му напишал на војводата од Тоскана дека „Планетата Сатурн не е сама, туку е составена од други три, кои речиси се допираат една со друга и никогаш не се движат ниту се менуваат една во однос на друга. Тие се распоредени во линија паралелна со зодијакот, а средната (самиот Сатурн) е околу трипати поголема од страничните.“ Тој, исто така, ги опишал прстените како „уши“ на Сатурн. Во 1612 година Земјата поминала низ рамнината на прстените и тие станале невидливи. Галилео забележал: „Не знам што да кажам во овој случај кој е толку изненадувачки, толку неочекуван и толку нов“, додавајќи: „Дали Сатурн ги проголта неговите деца?“ - сметајќи на митот за Титан кога Сатурн ги проголтал своите потомци за да го спречи пророштвото дека тие ќе го соборат од власт. Тој бил дополнително збунет кога прстените повторно станале видливи во 1613 година.
Раните астрономи користеле анаграми како модели за да полагаат право на нови откритија пред нивните резултати да бидат подготвени за објавување. Галилео користел smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras за Altissimum planetam tergeminum observavi („Ја набљудував најоддалечената планета која има тројна форма“) за откривање на прстените на Сатурн.
Во 1657 година Кристофер Рен станал професор по астрономија на колеџот Грешам, Лондон. Тој правел набљудувања на планетата Сатурн од околу 1652 година со цел да го објасни нејзиниот изглед. Неговата хипотеза била напишана во De corpore saturni, во која тој сугерирал дека планетата има прстен. Сепак, Рен не бил сигурен дали прстенот е независен од планетата или физички е прикачен на неа. Пред да биде објавена теоријата на Рен, Кристиан Хајгенс ја претставил својата теорија за прстените на Сатурн. Веднаш Рен го препознал ова како подобра хипотеза од неговата хипотеза и De corpore saturni никогаш не била објавена. Роберт Хук бил уште еден ран набљудувач на прстените на Сатурн и забележал сенки на прстените.
Теоријата на прстенот на Хајгенс и подоцнежните случувања мини|Теоријата на прстенот на Хајгенс во Systema Saturnium (1659). Хајгенс почнал да изработува леќи со својот брат Константин во 1655 година и можел да го набљудува Сатурн со поголеми детали користејќи телескоп 43 × што тој самиот го дизајнирал. Тој бил првиот што сугерирал дека Сатурн е опкружен со прстен одвоен од планетата и го објавил анаграмот: „aaaaaaacccccdeeeeeghiiiiiiillllmmnnnnnnnnnooooppqrrstttttuuuuu“. Три години подоцна, тој открил дека значи Annuto cingitur, tenui, plano, nusquam coherente, ad eclipticam inclinato („[Сатурн] е опкружен со тенок, рамен, прстен, никаде не допира, наклонет е кон еклиптиката“). Тој ја објавил својата теорија на прстенот во Systema Saturnium (1659), која исто така го вклучувала неговото откритие на месечината на Сатурн, Титан, како и првиот јасен преглед на димензиите на Сончевиот Систем.
Во 1675 година, Џовани Доменико Касини утврдил дека прстенот на Сатурн е составен од повеќе помали прстени со празнини меѓу нив; најголемата од овие празнини подоцна била именувана Дивизија Касини. Оваа поделба е регион широк 4.800 километри помеѓу прстенот А и прстенот Б.
Во 1787 година, Пјер-Симон Лаплас докажал дека униформниот цврст прстен би бил нестабилен и предложил дека прстените се составени од голем број цврсти прстени.
Во 1859 година, Џејмс Клерк Максвел покажал дека нерамномерен цврст прстен, цврсти прстени или непрекинат течен прстен, исто така, не би биле стабилни, што покажува дека прстенот мора да се состои од бројни мали честички, и сите независно да кружат околу Сатурн. Подоцна, Софија Ковалевскаја открила дека прстените на Сатурн не можат да бидат тела во облик на прстен во течност. Спектроскопските студии на прстените извршени во 1895 година од страна на Џејмс Килер од опсерваторијата Алегени и Аристарх Белополски од опсерваторијата Пулково покажале дека анализата на Максвел е точна.
Четири роботски вселенски летала ги набљудувале прстените на Сатурн од околината на планетата. Пионер 11 најблиску пристапил до Сатурн, кое се случило во септември 1979 година, на растојание од 20,900 км. Пионер 11 бил одговорен за откривањето на Ф-прстенот. Најблискиот пристап на Војаџер 1 се случил во ноември 1980 година, на растојание од 64.200 км. Неуспешниот фотополариметар го спречило на Војаџер 1 да ги набљудува прстените на Сатурн со планираната резолуција; сепак, сликите од вселенското летало дале невидени детали за системот на прстените и го откриле постоењето на Г-прстенот. Најблискиот пристап на Војаџер 2 се случил во август 1981 година на растојание од 41.000 км. Работниот фотополариметар на Војаџер 2 овозможил да го набљудува прстенестиот систем со поголема резолуција од Војаџер 1 и со тоа да открие многу дотогаш невидени прстени. Вселенското летало Касини-Хајгенс влегло во орбитата околу Сатурн во јули 2004 година.
Прстените се именувани по азбучен редослед по кој биле откриени (А и Б во 1675 година од Џовани Доменико Касини, Ц во 1850 година од Вилијам Кранч Бонд и неговиот син Џорџ Филипс Бонд, Д во 1933 година од Николај П. Барабачов и Б. Семејкин, Е во 1967 година од Валтер А. Фајбелман, Ф во 1979 година од Пионер 11 и Г во 1980 година од Војаџер 1 ). Главните прстени, кои работат нанадвор од планетата, се Ц, Б и A, со Касини Дивизија, најголемата празнина, што ги одвојува прстените Б и А. Неколку побледи прстени биле откриени неодамна. Д-прстенот е многу слаб и најблиску до планетата. Тесниот прстен Ф е веднаш надвор од А-прстенот. Надвор од нив се ноѓаат два далеку побледи прстени наречени Г и Е. Прстените покажуваат огромна структура на сите скали, некои поврзани со пертурбациите на месечините на Сатурн, но многу необјаснети. лево|мини| Симулиран изглед на Сатурн како што се гледа од Земјата во текот на една сатурнска година
Накосеност на Сатурн Осниот наклон на Сатурн е 26,7°, што значи дека многу различни погледи на прстените, од кои видливите ја заземаат неговата екваторска рамнина, се добиваат од Земјата во различни времиња. Земјата поминува низ прстенестата рамнина на секои 13 до 15 години, приближно на секоја половина сатурнска година, и има приближно еднакви шанси да се случат едно или три вкрстувања во секоја таква прилика. Најновите премини се случиле на 22 мај 1995 година, 10 август 1995 година, 11 февруари 1996 година и 4 септември 2009 година; претстојните настани ќе се случат на 23 март 2025 година, 15 октомври 2038 година, 1 април 2039 година и 9 јули 2039 година. Поволните можности за гледање на вкрстувањата (Сатурн не блиску до Сонцето) доаѓаат само при тројно преминување.
Сатурновата рамноденица, кога сонцето поминува низ рамнината на прстенот, не е рамномерно распоредена; на секоја орбита Сонцето е јужно од рамнината на прстенот за 13,7 Земјини години, а потоа северно од рамнината за 15,7 години. Датумите за есенските рамноденици на нејзината северна полутопка ги вклучуваат датите 19 ноември 1995 и 6 мај 2025 година, со северни пролетни рамноденици на 11 август 2009 и 23 јануари 2039 година За време на периодот околу рамноденицата, осветлувањето на повеќето прстени е значително намалено, што овозможува уникатни набљудувања кои ги истакнуваат одликите што заминуваат од рамнината на прстенот.
Физички одлики мини|Симулирана слика користејќи боја за прикажување податоци за големината на честичките добиени од радиоприкривање. Слабеењето на сигналите од 0,94-, 3,6- и 13 cm испратени од Касини преку прстените до Земјата покажува изобилство на честички со големини слични или поголеми од тие бранови должини. Виолетова (Б, внатрешен прстен А) значи дека неколку честички се < 5 cm (сите сигнали се слично ослабени). Зелената и сината (C, надворешен А прстен) значат честички < 5 см и < 1 см, кои се вообичаени. Белите области (Б прстен) се премногу густи за да пренесат соодветен сигнал. Други докази покажуваат дека прстените A до Ц имаат широк опсег на големини на честички, до неколку метри во ширина. лево|мини|Темната Касини Дивизија го одвојува широкиот внатрешен Б прстен и надворешниот А прстен на оваа слика од ACS на HST (22 март 2004 година). Помалку истакнатиот Ц-прстен е внатре во Б-прстенот. лево|мини| Мозаик од прстените на Сатурн на 12 август 2009 година, ден по рамноденицата. Со прстените насочени кон Сонцето, осветлувањето се рефлектира од светлината од Сатурн, освен на подебели или делови надвор од рамнината, како што е Ф-прстенот лево|мини| Поглед од вселенската сонда Касини-Хајгенс кон неосветлената страна на прстените на Сатурн (9 мај 2007 година). Густите главни прстени се протегаат од 7,000 километри до 80,000 километри далеку од екваторот на Сатурн, чиј полупречник е 60,300 километри. Со проценета локална дебелина од дури 10 метри до дури 1километар, тие се составени од 99,9% чист воден мраз со мал број нечистотии кои може да вклучуваат толини или силикати. Главните прстени се првенствено составени од честички со големина од 1сантиметри до 10 метри.