Наиболее вдохновляющие перспективы связаны с выходом человека в космическое пространство и непосредственным изучением природы поверхности ближайших планет. Не остается сомнений в том, что уже в ближайшие годы мы будем свидетелями новых открытий в солнечной системе, которые позволят осветить многие неясные стороны физической природы Земли и ее прошлого.
Летом 1610 г. Галилей, наблюдая в Падуе своим первым телескопом планету Сатурн, обнаружил, что она тройная. Галилей писал одному из своих корреспондентов: «Я нашел целый двор у Юпитера и двух прислужников у Старика (Сатурна), они его поддерживают в шествии и не отходят от его боков». Однако, вновь обратившись к наблюдениям Сатурна в 1612 г., Галилей был чрезвычайно удивлен, не увидев его тройным; два тесных «спутника», являвшиеся как бы ушками кольца планеты, пропали.
Только Гюйгенсу в Гааге через 45 лет удалось приоткрыть тайну Сатурна. Сопоставляя свои и чужие наблюдения, он пришел к заключению, что «спутники», открытые Галилеем, являлись просто ушками тонкого, плоского кольца, почти сплошного, наклоненного к плоскости эклиптики. Именно поэтому с Земли можно наблюдать его при разных раскрытиях. Дважды в течение обращения планеты вокруг Солнца кольцо может располагаться так, что его плоскость становится параллельной лучу зрения. В это время Земля проходит через плоскость кольца, и оно к нам обращено ребром. Именно тогда кольцо не видно; оно пропадает потому, что оно очень тонкое и с громадного расстояния в 8,5 астрономической единицы (1,3 млрд, км), которое отделяет Сатурн от Земли во время противостояний, просто не различается в небольшие телескопы. Кольцо исчезает через каждые 14–16 лет.
В 1966 г. в начале апреля, в конце октября и в середине декабря Земля находится в плоскости Сатурнова кольца.
Некоторые астрономы XVIII и начала XIX века допускали, что кольцо может быть сплошным и твердым или состоять из ряда тонких сплошных колец, твердых или жидких.
Однако уже к середине прошлого столетия астрономам, наблюдавшим кольцо, стало ясно, что оно не могло быть твердым телом. В 1857 г. К. Максвелл рассмотрел теоретически вопрос о равновесии колец Сатурна; он пришел к заключению, что они не могут быть твердыми, не могут быть жидкими, а должны состоять из отдельных частиц — пылинок или камней, из которых каждая как независимый спутник обращается вокруг Сатурна.
В 70-х годах прошлого столетия Софья Ковалевская дала наиболее полный теоретический анализ строения и устойчивости кольца. Ее выводы вскоре подтвердили спектроскопическими наблюдениями Килер, А. А. Белопольский, Кэмпбелл и Деландр. Кольцо действительно оказалось состоящим из множества независимых спутников, обращающихся вокруг планеты по законам Кеплера.
С середины прошлого столетия, когда астрономы с помощью все более совершенных телескопов изучали систему Сатурна, они отметили многие изменения в кольце.
Темный промежуток в кольце — так называемая щель Кассини, отделяет внешнюю область кольца А от средней, самой яркой части — В; внутренняя, гораздо более слабая, зона С носит название крепового кольца. Еще более 115 лет назад Бонд обратил внимание на то, что тонкие деления в кольце А и в кольце В, несомненно, изменяются. В некоторые периоды они видны хорошо, в другие незаметны. Например, темная щель в кольце А, открытая Энке, исчезала при других раскрытиях кольца. Часто наблюдалось появление различных неоднородностей, ярких сгущений в кольце, в другие периоды не отмечавшихся. Креповое кольцо С представлялось то ярким, легко наблюдаемым, то бывало едва видимо; иногда оно простиралось до самой поверхности планеты. В 1907–1909 гг. французские и английские астрономы наблюдали появление слабого кольца, еще более внешнего, чем кольцо А. В это же время американскими астрономами была отмечена необычно высокая яркость внутренней зоны С.
Астроном Струве (Пулковская обсерватория) еще 100 лет назад заподозрил постепенное расширение кольца и приближение его внутреннего края к поверхности планеты. Сопоставив точные измерения размеров колец, сделанные на протяжении 200 лет, он нашел, что за это время внутренний край кольца приблизился к планете на 18 тыс. км. Современные наблюдения как будто бы подтверждают расширение колец, хотя цифры получаются несколько иными.
