Planēta Saturns ir gāzu milzis – otra masīvākā planēta Saules sistēmā, kas sastāv lielākoties no ūdeņraža un hēlija. Tā ieņem pirmo vietu tās pavadoņu skaitā, jo tai ir veseli 146 savā orbītā. Jupiteram, salīdzinoši, ir “tikai” 95. Tomēr apbrīnojamākā Saturna īpašība ir tās gredzeni. Tie sniedzas vairāk kā 280 tūkstoš kilometru platumā, bet tie ir biezumā tikai no 10 metriem līdz 1 kilometram. Proporcionāli, gredzeni ir tik pat plāni kā žiletes asmens. Par tiem mēs zinām jau kopš 1610. gada, kad Galileo Galilejs tos ieraudzīja. Pēc vairāk kā 400 gadiem mēs esam uzzinājuši par to struktūru un iespējamo izcelsmi, bet vēl daudz kas ir palicis nezināms.
Gredzenu izcelsme
Izrādās, ka Saturns nav vienīgais ar gredzeniem – tie arī ir Jupiteram, Neptūnam un Urānam. Tie nav tik spilgti un plaši kā Saturnam, jo tiem ir mazāk ūdens ledus, kas padara tos tumšākus. Bet kāpēc visām gāzu planētām ir gredzeni?
Gredzenu izcelsme vēl nav pilnībā skaidra. Lai to saprastu, ir svarīgi noskaidrot, cik ilgi šie gredzeni ir pastāvējuši. Ja tie ir jauni (aptuveni 100 līdz 400 miljoni gadu), tas nozīmētu, ka kāds relatīvi nesens notikums tos ir izveidojis. Visticamāk, ka tie radās no lielu pavadoņu savstarpējas sadursmes. Abi pavadoņi sadalītos neskaitāmos, mazos gabalos, bet planētas spēcīgas gravitācijas dēļ tie paliktu riņķojot ap to. Bet, ja tie ir jauni, tas arī nozīmē, ka tie ar laiku izzūd. Tas nozīmē, ka gredzeni nav stabila struktūra, un mums ir paveicies, ka dzīvojam laikā, kad varam apbrīnot tos ap Saturnu.
Ir arī otrs variants – gredzeni ir izveidojušies 4.5 miljards gadu atpakaļ. Tajā pašā laikā, kad Zeme ar pārējām planētām tika izveidotas. Šis izklausās pēc reālistiska varianta, jo Saules sistēmas pirmatnējie laiki bija haotiski – planētas migrēja no savām ierastajām pozīcijām un bija daudz vairāk sadursmes starp planētām un citiem kosmiskajiem objektiem. Līdz ar to arī bija lielāka varbūtība, ka notikusi viena vai vairākas masīvu objektu sadursmes ap Saturnu, kā arī citu gāžu planētu tuvumā, kas radīja pietiekami daudz materiāla, lai izveidotu gredzenus. Šobrīd zinātnieki aktīvi apspriež abus variantus, tomēr pirmā opcija – ka gredzeni ir jauni – ir ticamāka
. 
Foto: Steven Hobbs, CICLOPS (Cassini Imaging), NASA
Gredzenu struktūra
Planētu gredzeni sastāv lielākoties no akmeņiem, ūdens ledus un putekļiem. Tie ir atrodami no mikroskopiski maziem puteklīšiem līdz mājas izmēra objektiem. Tieši Saturna gadījumā tie sastāv praktiski tikai no ūdens ledus.
Foto: MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRARY
Šie gredzeni ir ar specifisku struktūru un sadalīti vairākās grupās – visizteiktākās no tām ir A, B un C gredzeni. Šajos gredzenos ir redzami blīvuma viļņi, kas veidojušies gravitācijas mijiedarbībā ar tuvumā esošajiem Saturna pavadoņiem. Blīvuma viļņi šajā gadījumā ir gredzena joslas, kurās ir lielāks un mazāks blīvums. Tas rada arī šīs joslas viļņveidīgi vizuālo reprezentāciju.
Gredzenos arī ir redzamas spraugas – tukšumi starp gredzeniem. Piemēram, Enkes sprauga A gredzenā ir pavadoņa Pāna dēļ, kas tajā riņķo. Tas ir “iztīrijis” šo joslu, vai nu izsviežot vai tieši pievelkot pie sevis tajā atrodošo materiālu.
Gredzenu mūžs
Saturna gredzenu mūža ilgums arī ir aktīvi apspriests. Šeit atkal jāatgriežas to pirmsākumiem – vai tie tika izveidoti praktiski kopā ar pašu Saturnu vai arī daudz vēlāk? Pieņemot otro variantu, to mūžs, visticamāk, nav ilgs – aptuveni 100 līdz 400 miljons gadi. Ūdens ledus gabaliņi šobrīd tiek turēti līdzsvarā starp Saturna gravitācijas velkošo spēku un orbitālo ātrumu, kas vēlas aizšaut tos kosmosā. Tikmēr Saules stari var “uzlādēt” šos gabaliņus, kas ļauj magnētiskajam laukam ietekmēt tos. Lādētie gabali tad ceļo pa magnētiskā lauka šosejām uz Saturna virsmu, kur tie iztvaiko. Tā gredzeni zaudē daļu no tās materiāla.
Tas arī varētu būt viens no iemesliem, kāpēc C josla ir mazāk spoža un blīva – tā vienkārši ir zaudējusi lielu daļu no tās ūdens ledus gabaliem vecuma dēļ. Varbūt arī tieši šis ir iemels, kāpēc mēs neredzam izteiktus gredzenus ap Jupiteru, Urānu un Neptūnu. Šajā gadījumā mums nav paveicies – mēs dzīvojam brīdī, kad šo planētu gredzeni ir sava mūža norietā. Tikai pēc vairākiem miljoniem gadu tie varētu tikt papildināti ar pavadoņu sadursmēm vai citiem notikumiem, kas tiem dotu tik pat izteiktus gredzenus kā Saturnam.
Kā pašam gredzenus ieraudzīt?
Saturns un tā gredzeni vislabāk novērojami periodā, kad planēta atrodas opozīcijā – tas nozīmē, ka tā ir tieši pretī Saulei, vistuvāk Zemei, un redzama visas nakts garumā. Šajā laikā Saturns ir ļoti spožs un tā gredzeni viegli pamanāmi pat nelielos teleskopos vai labos binokļos. Lai izbaudītu tā gredzenus pilnā skaistumā, ieteicams izmantot teleskopu ar palielinājumu vismaz 50 līdz 100 reizes.
2025. gadā Saturns būs īpaši labi novērojams no augusta līdz oktobrim. Ar teleskopa palīdzību būs iespējams novērot ne tikai gredzenus, bet arī Saturna lielākos pavadoņus, piemēram, Titānu, kas ir vienīgais pavadonis Saules sistēmā ar biezu atmosfēru, Reju, Dionu un citus mazākus pavadoņus.
