Saturn on päikesesüsteemi üks suurimaid ja salapärasemaid planeete. Saturni rõngad peidavad endas palju saladusi. Inimkond on kakssada viiskümmend aastat püüdnud vastata küsimusele, miks nad on lamedad ja õhukesed. Kui sellele küsimusele vastati, tekkis kümneid uusi. Ja iga uus vastus tõstatab üha rohkem küsimusi, mis Päikesesüsteemi uurimisel aina paljunevad.
Avarõngad
Galileo nägi 1610. aastal esimesena Saturni rõngaid läbi teleskoobi. Kuid ta pidas seda planeedi anomaaliaks. Ta krüpteeris oma avastuse ladina anagrammiga, mis tõlkes kõlab järgmiselt: "Ma jälgisin kõrgeimat kolmikplaneeti." 1656. aastal nägi Huygens esimest korda Saturnil rõngast. Ta kirjutas, et Saturni ümbritseb õhuke lame rõngas, mis ei puutu kuskil kokku planeediga ja on kaldu ekliptika tasapinnale. Giovanni Cassini tegi 1675. aastal kindlaks, et see ei olnud üks pidev ring. Ta nägi kahte rõngast, mida eraldab tühik. Seda ruumi nimetati hiljem Cassini jaotuseks (või vaheks).
Uuringud 18.-19sajandid
Saturni edasised uuringud ei toonud teadlasi lähemale rõngaste struktuuri ja nende esinemise põhjuste lahtiharutamisele. Äsja lisandusid saladused. Pikka aega eeldati, et planeedil on kaks tahket ja õhukest rõngast. Gravitatsioonivälja mõju arvesse võttes jõudis Laplace 1787. aastal järeldusele, et rõngaid on palju tuhandeid või miljoneid. Ta uskus, et rõngad olid tugevad ja meenutasid võimlemisrõngaid.
Prantsuse teadlane E. Roche määras kindlaks minimaalse kauguse, mille kaugusel objektid võivad olla Saturni gravitatsioonivälja mõju all. Ta tegi kindlaks, et see oli 2,44 raadiust. (Hiljem nimetati seda Roche limiidiks). Sellest vahemaast lähemal hävitab gravitatsiooniväli kõik tahked või vedelad satelliidid. Saturni rõngad asuvad selles raadiuses. Rõngaste välismõõt on 2,3 planeedi raadiust. Kui need oleksid tahked või vedelad, rebiks gravitatsiooniväli need laiali.
James Clerk Maxwell osales sõrmuste füüsilise struktuuri uurimisel. Tema leiud viitavad sellele, et Saturni rõngad võivad koosneda väikestest osakestest. Selle probleemi vastu hakkas huvi tundma meie kaasmaalane Sofia Kovalevskaja. Ta tõestas, et rõngad ei saa olla ei tahked ega vedelad. Doppleri nihkeid uurides leidsid teadlased D. Keeler ja W. Campbell, et osakesed liiguvad orbiitidel, mis ei ole vastuolus taevamehaanika seadustega.
Uuringud 20. sajandil
20. sajandi viiekümnendatel leiti spektraalanalüüsi kasutades, et Saturni rõngad sisaldavad paljukülmunud vesi. See oli väga oluline. Lõpuks õnnestus välja mõelda, millest Saturni rõngad on tehtud. Lisaks jääle leiti rõngastest metaani, väävliühendeid, vesinikku, ammoniaaki ja rauaühendeid. Erakordset teavet on saadud kosmosesondidest. Pioneer (1979) ja kaks Voyagerit (1980 ja 1981) lendasid Saturnist mööda. 1997. aastal algas Cassini-Huygensi missioon. Sond edastas ainulaadset teavet, mida tuleb veel analüüsida. Huygensi sond maandus Saturni suurimale kuule Titanile ja inimesed Maal kuulsid teise maailma hääli, nägid mägesid ja tasandikke.
Sõrmuste saladused
Tänaseks on Saturni rõngaste kohta kogutud palju infot. Kuid lõplikku ja järjepidevat mudelit pole ikka veel olemas. Vastust ootavad küsimused. Uraani ja Neptuuni ümbert on avastatud rõngaid. Miks on selline moodustis ainult väljaspool asteroidivööd, mitte ühelgi maapealsel planeedil? Füüsikalised protsessid, mis viisid rõngaste moodustumiseni, on ebaselged. Kuidas kokkusurumine toimus ja miks tekkis sadu üksikuid struktuure? Kuidas rõngaste osakesed kokku ei kleepu ja ei segune? Rõngastel on magnetpeegli omadused. Nendelt peegelduvad ringpolarisatsiooniga elektromagnetlained. Rõngast A lükatakse välja magnetväli, märgatakse tugevat raadiolainete peegeldust. Ringis B on kodarad, mis ootavad selgitamist. Rõngastel on madal heledus, mis ei vasta arvutuslikule. Saturni rõngaste lähedal avastati atmosfäär, mille päritolu pole selge. nähtudnn tiheduslained ja palju muud nähtust, mis ootavad selgitamist.
Hüpoteesid
Aastal 1986 esitati hüpotees Saturni rõngaid moodustava jää ülijuhtivuse kohta. Jää on üldiselt keeruline moodustis ja olenev alt tekketingimustest võib sellel olla erinevaid omadusi. Ülijuhtivuse olemasolu võimaldab luua Saturni rõngaste ühtse füüsilise mudeli, mis seletab paljusid kõrvalekaldeid.
Mitu rõngast Saturnil on?
Sellele küsimusele pole ka lõplikku vastust. Tänapäeval on 13 põhirõngast. Neid nimetatakse ladina tähestiku tähtedega: A, B, C, D jne. Rõngaste vahelisi tühikuid nimetatakse jaotusteks või piludeks. Seal on Cassini jaotused, Huygensi, Kuiperi, Maxwelli lüngad jne. Saturni rõngaste läbimõõt varieerub 146 tuhande km-st 273 tuhande km-ni. 2009. aastal avastati Phoebuse sõrmus, oletatakse Rhea sõrmuse olemasolu. Nende läbimõõtu pole veel täpselt määratud.
Vaatlus Ma alt
Saturni rõngad ei ole Ma alt alati nähtavad. Selle põhjuseks on asjaolu, et Saturni ekvaator on tugev alt kaldu Päikese orbiidi tasapinnale ja rõngad asuvad ekvaatori tasapinnal. Aasta Saturnil kestab 29,5 Maa-aastat ja perioodil, mil Saturnil pööripäev toimub, kaovad selle rõngad maise vaatleja jaoks. Siis umbes 7 aastat on need ühel küljel nähtavad. Pööripäeva ajal Saturnil saavutavad nad oma maksimaalse nähtavuse ja vähenevad seejärel järk-järgult, kuni nad on täiesti nähtamatud.
Viimasel ajalPlaneedi astrofüüsika on aastaid kiiresti arenenud. Teadlased said võimaluse kasutada planeetidevaheliste sondide andmeid, nagu öeldakse, kosmoseobjektide praktiliselt puudutamiseks. Lähiaastatel peaksid Saturni rõngad oma saladusi inimkonnaga jagama.
