Zuhal
kemungkinannya paling dikenali disebabkan cecincin atau
gelang planetnya
, yang menjadikannya sebagai salah satu objek dapat dilihat yang paling menakjubkan dalam
Sistem Suria
.
Gelang itu pertama sekali dilihat oleh
Galileo Galilei
pada tahun
1610
dengan
teleskopnya
, tetapi dia tidak dapat memastikannya. Dia kemudian menulis kepada Grand Duke of
Tuscany
bahawa "Zuhal tidak bersendirian tetapi terdiri daripada tiga, yang hampir bersentuhan dan tidak bergerak berbanding sesama sendiri. Mereka tersusun dalam garis setentang dengan zodiak, dan yang di tengah [Zuhal] adalah tiga kali saiz yang lurus [penjuru gelang]". Dia juga menggambarkan Zuhal sebagai mempunyai "telinga." Pada tahun
1612
sudut gelang menghadap tepat pada
bumi
dan gelang kelihatannya hilang, dan kemudian pada
1613
ia muncul kembali, mengelirukan lagi Galileo.
Persoalan gelang itu tidak dapat diselesaikan sehingga
1655
oleh
Christian Huygens
, yang menggunakan teleskop yang lebih berkuasa berbanding dengan yang ada pada Galileo pada masanya.
Pada tahun
1675
Giovanni Domenico Cassini
menentukan bahawa gelang Zuhal sebenarnya terdiri daripada pelbagai gelang lebih kecil dengan ruang antara mereka; ruang terbesar dinamakan Pembahagi Cassini (
Cassini Division
).
Gelang tersebut boleh dilihat dengan menggunakan teleskop moden berkuasa serdahana atau dengan teropong berkuasa tinggi. Ia menjulur 6,630 km hingga 120,700 km atas khstulistiwa Zuhal, dan terdiri daripada batu
silika
,
oksida besi
, dan ketulan air batu bersaiz kumin sehingga kereta kecil. Terdapat dua teori mengenai asal cincin Zuhal. Teori pertama diusulkan oleh
Edouard Roche
pada
abad ke 19
, adalah gelang tersebut merupakan bekas bulan Zuhal yang orbitnya reput sehingga ia cukup dekat sehingga berkecai akibat kuasa pasang surut (lihat
had Roche
). Variasi teori ini adalah
bulan
tersebut berkecai akibat hentaman
komet
atau
asteroid
. Teori kedua adalah cincin tersebut bukanlah dari bulan Zuhal, tetapi bahan lebihan
nebula
asal yang membentuk Zuhal. Teori ini tidak diterima masa kini disebabkan gelang Zuhal dianggap tidak stabil merentasi jutaan tahun, dan dengan itu dianggap baru terbentuk.
Sementara ruang terluas di gelang, seperti
Renggang Cassini (
Cassini division
)
dan
Renggang Encke
, boleh dilihat dari Bumi,
Voyager
mendapati gelang tersebut mempunyai struktur seni yang terdiri dari "beribu" renggangan kecil dan gelang (
ringlets
). Struktur ini dipercayai terbentuk akibat tarikan graviti bulan-bulan Zuhal melalui pelbagai cara. Sesetengah ruang terhasil akibat laluan bulan kecil seperti
Pan
, dan banyak lagi ruang yang belum dijumpai, sementara sesetengah gelang kecil dikekalkan oleh medan graviti satelit penggembala kecil seperti
Prometheus
dan
Pandora
. Ruangan lain terbentuk akibat "getaran" antara tempoh orbit zarah direnggang dengan bulan yang lebih besar yang terletak lebih jauh;
Mimas
mengekalkan renggangan Cassini melalui cara ini. Malah lebih berstruktur dalam gelang sebenarnya terdiri dari gelombang berputar yang dihasilkan oleh gangguan graviti bulan secara berkala.
Sehingga
1980
, struktur gelang dijelaskan sepenuhnya sebagai tindakan kuasa graviti. Kapal angkasa
Voyager
menjumpai ciri-ciri jejari gelap (
dark radial
) dalam gelang B, dikenali sebagai
paksi
, yang tidak dapat dijelaskan melalui cara ini, disebabkan ketegaran mereka dan pusingan mengelilingi gelang yang tidak selari dengan mekanik orbit. Ia dianggap bahawa mereka berkait dengan interaksi eletromagnet, kerana ia berputar hampir sejajar dengan
magnetosfera
Zuhal. Bagaimanapun, mekanisma sebenar paksi (
spokes
) tersebut masih belum diketahui.
Pada Februari 2005, kapal angkasa
Cassini
tidak dapat menjejak sebarang paksi dalam gelang, walaupun mempunyai perkakasan pengimej berkualiti lebih tinggi berbanding
Voyager'
. Ia berkemungkinan bahawa paksi muncul dan ghaib secara bermusim.
Imej serong (sudut 4 darjah)
Cassini
daripada gelang Saturnus C, B, dan A (kiri ke kanan; gelang F kelihatan kurang dalam imej atas saiz penuh jika dilihat pada kecerahan yang mencukupi). Imej atas: mozek warna semula jadi dari
Cassini
kamera foto sudut sempit dari gelang yang diambil pada 12 Disember 2004. Imej bawah: pandangan simulasi yang dibina dari pemerhatian
pengerhanaan radio
yang dijalankan pada 3 Mei 2005. Warna pada imej yang lebih rendah digunakan untuk mewakili maklumat mengenai saiz zarah gelang.
Pada 6 Oktober 2009, penemuan cakera halus bahan di satah dan sedikit dalam orbit
bulan Phoebe
diumumkan. Cakera ini bolehlah disebut sebagai satu lagi gelang Zuhal. Gelang ini condong 27 darjah berbanding satah khatulistiwa Zuhal (dan gelang lain). Ia terbentang antara 128 hingga 207 kali ganda jejari Zuhal; Phoebe mengorbit planet itu pada jarak purata 215 jejari Zuhal. Gelang ini kira-kira 20 kali ganda tebal berbanding diameter planet tersebut.
[1]
Memandangkan zarah gelang ini dianggap berasal dari hentaman (
mikrometeoroid
dan lebih besar) ke atas Phoebe, ia harus berkongsi
putaran songsangnya
,
[2]
yang berlawanan dengan pusingan orbit bulan Zuhal yang terdekat di sebelah dalam,
Iapetus
. Bahan gelang bergerak ke dalam disebabkan oleh
pemancaran semula sinaran suria
,
[3]
lalu menghentam hemisfera depan Iapetus, boleh jadi menerangkan
corak warna dua-tona
bulan tersebut.
[4]
Walaupun amat besar, gelang ini boleh dikatakan limunan?ia dijumpai dengan
Teleskop Angkasa Spitzer
inframerah
NASA
.
[5]
Kewujudan gelang ini pernah dicadangkan pada 1970-an oleh
Joseph Burns
dari Universiti Cornell.
[2]
Penemuan ini dibuat oleh Anne J. Verbiscer dan Michael F. Skrutskie (dari
University of Virginia
) dan Douglas P. Hamilton (dari
University of Maryland, College Park
) dan diterbitkan dalam
Nature
.
[3]
[6]