У 1675 році Джованні Доменіко Кассіні визначив, що кільце Сатурна складається з двох частин, розділених темним проміжком, який пізніше був названий поділом (або щілиною) Кассіні. У XIX столітті В. Я. Струве запропонував назвати зовнішню частину кільцем A, а внутрішню - кільцем B [6].
У 1837 році Йоганн Франц Енке зауважив проміжок в кільці A, який назвали розподілом Енке [6]. Через рік Йоганн Готфрід Галле виявив кільце всередині кільця B, [7] [8] проте його відкриття не було прийнято всерйоз, і отримало визнання лише після перевідкриття цього кільця в 1850 році У. К. Бондом. Д. Ф. Бондом і У. Р. Дейвс. [9] його стали називати кільцем C, або креповим кільцем [10].
Площина звернення системи кілець збігається з площиною екватора Сатурна. Розмір частинок матеріалу в кільцях - від мікрометрів до сантиметрів і (рідше) десятків метрів. Склад основних кілець: водяний лід (близько 99%) з домішками силікатної пилу. Товщина кілець надзвичайно мала в порівнянні з їх шириною (від 7 до 80 тисяч кілометрів над екватором Сатурна) і становить від одного кілометра до десяти метрів. Загальна маса уламкового матеріалу в системі кілець оцінюється в 3 × 10 19 кілограмів [22].
Існує кілька гіпотез:
- всі планети утворюються з пилу і дрібних уламків, але, можливо, гравітаційної сили Сатурна недостатньо для того, щоб речовина зі своїх кілець використовувати для будівництва своєї планети, але цілком достатньо, щоб не відпускати їх від себе.
- за іншою гіпотезою, Сатурн зіткнувся з іншим досить великим тілом, в результаті чого воно було знищено і розвалилося на дрібні шматочки, а потім з часом рівномірно поширилося по орбіті.
- Відповідно до нової моделі, провиною всьому кілька послідовних поглинань Сатурном його супутників, мільярди років тому оберталися навколо молодого газового гіганта. Розрахунки Кануп показують, що після формування Сатурна, приблизно 4,5 мільярда років тому, на зорі Сонячної системи, навколо нього оберталося кілька великих супутників, кожен з яких був у півтора рази більше Місяця. Поступово через гравітаційний вплив ці супутники один за іншим «звалювалися» в надра Сатурна. З «первинних» супутників на сьогоднішній день залишився тільки Титан. В процесі сходу зі своїх орбіт і входження в спіральну траєкторію ці супутники руйнувалися. При цьому легка крижана складова залишалася в космосі, тоді як важкі мінеральні компоненти небесних тіл поглиналися планетою. Згодом крига захоплювалася гравітацією наступного супутника Сатурна, і цикл знову повторювався. Коли відбулося захоплення Сатурном останнього зі своїх «первинних» супутників, що став гігантською крижаною кулею з твердим мінеральним ядром, навколо планети утворилося «хмара» з льоду. Фрагменти цього «хмари» мали від 1 до 50 кілометрів в діаметрі і сформували первинне кільце Сатурна. За масою це кільце перевищувало сучасну систему кілець в 1 тисячу разів, однак протягом наступних 4,5 мільярда років зіткнення утворюють кільце крижаних брил привели до подрібнення льоду до розмірів градин. При цьому велика частина речовини поглинула планета, а також втрачено при взаємодії з астероїдами і кометами, багато з яких також стали жертвами гравітації Сатурна. [23]
Основні елементи структури кілець Сатурна [24]
Відстань до центру Сатурна, км