Prima della risposta diretta è opportuno fare una piccola digressione storica.
È noto che fu Galileo il primo ad accorgersi, nel 1610, che Saturno era accompagnato da due “gobbe” ai lati opposti del pianeta medesimo, mentre fu C. Huygens che, dopo le sue osservazioni di un sottile braccio da entrambi i lati del disco planetario (1655) e la successiva scomparsa e ricomparsa dello stesso nell’anno successivo, annunciò che si trattava di un anello sottile, piano, non fissato al pianeta ed inclinato rispetto all’eclittica. Nel 1675 G.D. Cassini si rese conto che l’anello era doppio, con una lacuna oscura tra i due (Divisione di Cassini) e, nel 1837, J. Encke scoprì una seconda lacuna (Divisione di Encke) all’interno dell’anello A (il più esterno). L’anno seguente G. Galle scoprì l’anello C all’interno del B. Nel 1895 J.E. Keeler dimostrò che gli anelli possiedono una rotazione differenziale, nel senso che le parti interne ruotano più velocemente di quelle esterne. Non poteva quindi trattarsi di un singolo anello rigido ma, piuttosto, di una miriade di particelle che orbitano singolarmente attorno al pianeta seguendo le leggi di Keplero.
A partire dagli anni ’60 del secolo scorso sono poi stati via via scoperti altri anelli più deboli (D, E, F e G).
In epoca moderna si è inoltre dimostrato che gli anelli sono molto sottili, con spessori che variano da 0,5 a 4 km, mentre la natura corpuscolare dei componenti è stata verificata in occasione di alcune occultazioni stellari, quando si è accertato che la luce delle stelle interessate dal fenomeno non scompariva del tutto.
Successivi studi spettroscopici della luce riflessa hanno anche consentito di verificare che le particelle componenti, con diametri compresi fra pochi millimetri ed alcuni metri, sono formate da ghiaccio o sono comunque ricoperte di ghiaccio.
I meravigliosi anelli di Saturno ripresi dalla sonda Cassini alla distanza di 6,4 milioni di kilometri.
Le teorie sulla formazione degli anelli sono essenzialmente due. La prima assume che le particelle si siano condensate laddove si trovavano al tempo in cui si formarono Saturno e gli altri suoi satelliti. Nella seconda si ritiene che essi potrebbero essere il risultato della frantumazione di uno o più corpi di dimensioni maggiori ad opera delle forze mareali esercitate dal pianeta e dai satelliti più massicci, oppure in conseguenza di continue collisioni tra corpi adiacenti.
Di certo si sa che Saturno e gli altri grandi pianeti esterni del sistema solare cominciarono a formarsi all’interno di dischi di polvere mediante cattura dei corpi di dimensioni maggiori per cui, alla fine, rimasero ad orbitare solo i frammenti più piccoli che si disposero secondo un sottile strato ruotante.Prova ne è che sono stati scoperti anelli anche attorno a Giove, Urano e Nettuno.
Dopo le missioni delle sonde interplanetarie Voyager si è anche compreso che divisioni e lacune si possono essere formate per risonanza orbitale con oggetti massicci che rivolvono all’interno della regione degli anelli. Questa nuova teoria è stata sostenuta dalla scoperta di nuovi satelliti, tra cui i cosiddetti “satelliti pastore” (1980 S26 e 1980 S27), posti all’interno degli anelli medesimi.
(Risonanza: la risonanza orbitale è un effetto che si manifesta quando il rapporto tra i periodi di rivoluzione di due corpi è esprimibile come frazione di numeri interi e piccoli. La divisione di Cassini, ad esempio, è in risonanza 2/1 col satellite Mimas, nel senso che ogni due rivoluzioni di una particella nella divisione corrispondono ad una rivoluzione di Mimas ed i due corpi interessati si trovano nella stessa posizione rispetto al Sole. Il ripetersi delle perturbazioni conseguenti tali fenomeni porta ad un progressivo svuotamento di materiale nella lacuna medesima, come in realtà si osserva).