Nem sokkal a távcső feltalálása után már felismerték a Szaturnusz bolygó különlegességét. A planéta körül húzódó, rendkívül vékony, ugyanakkor kiterjedt gyűrűrendszer szinte mindenki számára ismert látványossága a bolygónak. Ezután sokáig ez volt az egyetlen bolygó ismert gyűrűrendszerrel. Mint az később az óriásbolygók űrszondás kutatásával, illetve különleges, csillagfedések alkalmával végzett mérésekkel kiderült, Naprendszerünk összes óriásbolygójának van kisebb-nagyobb gyűrűrendszere. A kutatók a gyűrűket mindezidáig kizárólag bolygók körül előforduló struktúráknak gondolták.
A NASA Cassini-szondája a Szaturnuszt, közvetlen környezetét és holdrendszerét tanulmányozza. A bolygó körüli bonyolult pályáján mozogva 2005 novemberében az űreszköz megközelítette a Rhea nevű holdat. Ez a kb. 1500 km átmérőjű égitest a második legnagyobb kísérő a Szaturnusz körül. A bolygójától körülbelül félmillió kilométerre keringő hold esetében a kutatók számítottak a környezetben jelen levő poranyagra. A szonda fedélzetén működő, hat egységből álló műszeregyüttes három tagja gyűjtött mintákat ebből a porból, amelynek térbeli sűrűségváltozása, valamint a szabad elektronok számában tapasztalható fokozatos csökkenés arra enged következtetni, hogy a Rhea körül egy porkorong helyezkedik el. A szonda magnetométere ugyanakkor ebben a tartományban olyan éles peremű zónákat is talált, amelyekben a Szaturnusz felől folyamatosan áramló elektronok sűrűsége hirtelen lecsökkent. Mindez pedig arra utal, hogy a korongban gyűrűszerűen elrendezett struktúra létezik, amelynek sűrűbb tartományai leárnyékolták az elektronáramot. Hasonló módszerrel, egy távoli csillag elhalványodásának és visszafényesedésének jellegzetes görbéje alapján fedezték fel 1977-ben az Uránusz bolygó gyűrűit. A megfigyelések egyúttal kizárták annak a lehetőségét, hogy a Rhea hold körül légkör létezhetne.
Fantáziakép a Rhea hold körüli gyűrűrendszerről. Jobbra háttérben a Szaturnusz bolygó (forrás: NASA).
Egy holdat övező gyűrűrendszer valódi meglepetésként érte a kutatókat. Az eredmények szerint a hold körüli kiterjedt porkorong akár 6000 km-re, vagyis a hold átmérőjének négyszeresére is nyújtózhat az égitest középpontjától. A porkorongban felismerhető gyűrűszerkezetet a modellek szerint az apró kavicsoktól a hatalmas sziklatömbökig terjedő törmelékanyag alkotja. A felfedezés óta számos numerikus szimulációt futtattak le annak megállapítására, hogy a Rhea hold képes lehet-e huzamosabb ideig megtartani gyűrűrendszerét. A modellek szerint a hold saját tömegvonzása, figyelembe véve a Szaturnusz körüli pályájának jellemzőit, valóban lehetővé teszi a gyűrűk megtartását. Ugyanakkor számos egyéb lehetőséget is megvizsgáltak az eredmények magyarázatára, de mindezidáig a gyűrűk létezése szolgáltatja a legjobb magyarázatot.
További izgalmas kérdés a gyűrűrendszer kialakulása. Egyik lehetőség, hogy a gyűrűk a hold régmúltjában, egy kisbolygóval vagy üstökössel való ütközés révén alakultak ki. Ilyen roppant ütközések nem lehettek túlságosan ritkák a Szaturnusz történetében, hiszen a Mimas holdon levő Herschel-kráter is egy olyan hatalmas ütközés nyomát őrzi, amely majdnem kettétörte a holdat.
A Naprendszer újonnan felfedezett meglepetése révén a Rhea hold a kutatások középpontjába került. Ahogyan az első, Naprendszeren kívüli bolygó felfedezése is nagy lendületet adott az exobolygók kutatásának, az apró hold körüli gyűrűrendszer felismerése is új területet nyit meg a csillagászat tudományán belül.
Forrás: NASA News Release, 2008. március 6.
