Глядя на планеты с кольцами, такие как Сатурн, кажется что эти структуры имеют плоскую форму, но это не так. Камни и пыль в кольцах Сатурна поднимаются гораздо выше плоскости, что делает их похожими на гигантские пылевые пончики. Они больше напоминают околозвёздные диски, такие как протопланетные, осколочные диски и пояс астероидов, чем считалось ранее.
Кольца планет Солнечной системы, включая Сатурн, очень тонкие. Они простираются на десятки тысяч километров вширь, но в толщину составляют всего около 10 м, создавая поразительный вид планеты. Однако внешнее кольцо E, более рыхлое и питаемое льдом с Энцелада, отклоняется от этой формы.
В 2017 году зонд «Кассини» совершил 20 витков через кольца Сатурна. Спектрометр аппарата обнаружил сотни мелких каменных частиц на высоте более 100 тысяч километров от основного кольца. Их химический состав соответствует зернам с низким содержанием железа.
Профессор Франк Постберг из Свободного университета Берлина говорит, что это особый спектральный тип, которого нет больше нигде в системе Сатурна. Он удивляется, что частицы видны так далеко от плоскости колец. По его расчетам, для подъема на такую высоту частицы должны развивать скорости более 90 тыс. км/ч(25 км/с), чтобы преодолеть гравитацию и магнитные силы Сатурна.
Постберг не знает, какой процесс мог придать частицам такую скорость. Возможно, это столкновения мельчайших метеоритов с кольцами, но этого недостаточно. Недавно было обнаружено, что микрометеориты, сталкиваясь с кольцами Сатурна, могут генерировать температуру, достаточную для испарения породы. Это предполагает, что кольца гораздо старше, чем считалось. Испаренная порода может вылетать со скоростями, намного превышающими скорости осколков, и конденсироваться на большом удалении от планеты.
Профессор Франк Шпан из Потсдамского университета, соавтор исследования считает обнаружение пыли так далеко от основного кольца удивительным, так как частицы колец мелкие и редко сталкиваются. При столкновениях они скорее слипаются, чем разлетаются.
Столкновения с микрометеоритами происходят по всей Солнечной системе, поэтому аналогичный процесс происходит и у других планет с кольцами, например, у Урана. Постберг считает, что если высокоскоростные удары по ледяным кольцам — это универсальное явление, то подобные пылевые ореолы можно ожидать и над другими кольцами, возможно, и включая кольца вокруг экзопланет, экзолун и планет-сирот(планемо).