Еще Кассини предположил, что кольца — это скопления множества мелких частиц. Среди них встречаются, и пылинки размером в тысячные доли миллиметра, и льдины, достигающие нескольких метров в поперечнике. Все они обращаются вокруг планеты практически независимо друг от друга. Даже деление Кассини, которое считали просветом среди колец, на самом деле заполнено мельчайшей темной пылью.
У нас на Земле весной на реках начинается ледоход. Поток воды стремительно уносит и огромные льдины, и крохотные крупицы. Все они, не зная покоя, спешат вперед. Теперь представьте себе, что у нашей реки внезапно исчезли берега. В какую бы сторону мы ни посмотрели, все пространство до горизонта заполнено торопливо плывущими кусочками льда. Они иногда сталкиваются, крошатся, но не останавливаются. Бег их неудержим. Вот такими увидел бы кольца Сатурна космический путешественник, оказавшийся прямо над ними. Как же они возникли? Как объяснить их происхождение?
Поисками ответа на этот вопрос занялся зонд «Кассини». Его экспедиция дала уникальную возможность исследовать неизвестные прежде особенности структуры колец.
Частицы, составившие их, непрестанно сталкиваются друг с другом — по 10-100 раз за оборот. В мощном гравитационном поле гигантской планеты кружат рядом и небольшие спутники, и крохотные льдинки. Когда диаметр спутника превышает километр, он «выметает» в кольце круговую полосу — посреди него образуется «деление». Так произошло с Паном, расположившимся внутри деления Энке, а также с Дафнисом, открытым в мае 2005 года зондом «Кассини» (этот спутник диаметром 7 километров находится посреди кольца А).
Впрочем, по предположениям ученых, среди колец Сатурна встречаются и спутники поменьше — так называемые мини-луны (Moonlets). Близ них не возникает сплошных пустот. Миниатюрные луны не способны «навести такой порядок» внутри кольца, они лишь вызывают в нем завихрения.
Уже на первых снимках, сделанных «Кассини» в июле 2004 года (зонд находился с той стороны, где кольца не освещены), были отчетливо видны четыре S-образных узора в кольце А. Они в два-три раза светлее прилегающих областей. По расчетам астрономов, именно такие завихрения должны образоваться в том случае, если среди материала колец встречаются глыбы размером в сотню метров. На фотографиях их не видно, но подобные странные образования подсказывают нам, что они кружатся где-то рядом.
Пока что «Кассини» обнаружил по косвенным признакам четыре миниатюрные луны Сатурна, но, очевидно, их намного больше, ведь в объектив фотокамеры угодил лишь крохотный фрагмент кольца А. Может статься, что вокруг Сатурна кружит несколько десятков миллионов (!) мини-лун.
Сатурн все больше напоминает Солнце en miniature. Вокруг него обращается несколько крупных планет: Титан, обладающий мощной атмосферой, океаном и органикой, Рея, Гиперион, родственный нам Энцелад, на котором, по недавней догадке, можно обнаружить признаки жизни. Есть у Сатурна и свой «пояс астероидов», «пояс Койпера» — множество мелких глыб, не сформировавшихся в «нормальные» планеты. Возможно, Пан и Дафнис, которых приняли за обычные спутники Сатурна, — лишь самые крупные из мини-лун (вот так и Плутон, по мнению многих астрономов — всего лишь один из крупных объектов пояса Койпера).
Четыре с половиной миллиарда лет назад само Солнце было окружено чем-то вроде колец — огромным газово-пылевым диском, из которого образовались планеты. Так что, исследование колец Сатурна может приоткрыть тайны происхождения Солнечной системы.
Сами кольца за последнюю четверть века заметно изменились. Так, внутреннее кольцо D стало заметно темнее с тех пор, как возле него побывал «Вояджер». Кроме того, оно располагается теперь на пару сотен километров ближе к Сатурну. Ученые пытаются понять, что могло вызвать подобные изменения за столь короткий срок. Быть может, анализируя эти процессы, удастся определить возраст и время жизни отдельных колец.
Система колец Сатурна достигает гигантских размеров в поперечнике — 270 тысяч километров (для сравнения: расстояние между Землей и Луной всего на треть больше).
Когда в 1981 году зонды «Вояджер» миновали Сатурн, ученые удивились, увидев на снимках, что эту планету окружают сотни отдельных колец. На фотографиях, присланных «Кассини», и вовсе какое-то бесконечное чередование полосок, словно перед нами — слившиеся друг с другом штрихкоды, наподобие тех, которыми маркируют товары.