Quan sát của Galileo

Galileo Galilei đã lần đầu tiên quan sát các vành vào năm 1610 nhờ sử dụng chiếc kính thiên văn của ông, nhưng ông đã không thể nhận rõ ra chúng. Ông viết thư gửi cho Công tước Tuscany rằng "Sao Thổ không lẻ loi, mà là ba vật thể đồng hành với hầu như chúng chạm vào nhau và không bao giờ di chuyển hay thay đổi vị trí tương ứng với nhau. Chúng sắp xép theo một đường song song với hoàng đạo, và cái ở giữa (chính là Sao Thổ) có kích cỡ bằng ba lần những cái bên cạnh." Ông cũng miêu tả Sao Thổ có "tai". Năm 1612, mặt phẳng chứa các vành đai đã hướng trực tiếp đến Trái Đất và các vành đai biến mất. Bị bối rối, Galileo đã tự hỏi, "phải chăng Sao Thổ đã nuốt chửng những đứa trẻ của mình?", dựa trong thần thoại nói về thần Satuya đã nuốt chửng các con của mình để tránh khỏi bị cướp ngai vàng.[3] Các vành đai xuất hiện lại vào năm 1613, càng làm cho Galileo bối rối.[4]kết quả của họ được công bố. Galileo đã sử dụng smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras cho Altissimum planetam tergeminum observavi ("Tôi đã quan sát hành tinh xa nhất thấy có dạng bộ ba") cho sự khám phá ra các vành đai của Sao Thổ.[5]

Lý thuyết vành đai và các quan sát

Năm 1655, Christiaan Huygens trở thành người đầu tiên cho rằng Sao Thổ được bao xung quanh bởi một vành đai. Sử dụng một kính viễn vọng phản xạ do ông tự thiết kế mạnh gấp 50 lần cái của Galileo, Huygens quan sát Sao Thổ và viết rằng "Nó [Sao Thổ] được bao xung quanh bởi một vành đai mỏng, phẳng, không chạm với hành tinh, nghiêng với mặt phẳng hoàng đạo."[4] Robert Hooke cũng là người sớm quan sát các vành đai của Sao Thổ và chú ý đến sự đổ bóng trên các vành đai.[6]

Năm 1675, Giovanni Domenico Cassini xác định rằng vành đai của Sao Thổ được tổ hợp từ rất nhiều vành đai nhỏ hơn với các khoảng trống ở giữa chúng; những khoảng trống lớn nhất sau này đã được đặt tên là Ranh giới Cassini. Ranh giới này là một vùng rộng 4.800 km giữa vành A và vành B.[7]

Năm 1787, Pierre-Simon Laplace cho rằng các vành đai là thành phần của một vành lớn đặc (giống chiếc nhẫn).[2]

Năm 1859, James Clerk Maxwell chứng minh rằng các vành đai không thể là đặc nếu không chúng sẽ trở lên không ổn định hoặc bị vỡ tan. Ông đề xuất là các vành đai phải được kết hợp từ rất nhiều các hạt nhỏ, quay độc lập quanh Sao Thổ.[8] Lý thuyết của Maxwell đã được chứng minh là đúng vào năm 1895 nhờ nghiên cứu quang phổ học được thực hiện bởi James Keeler ở đài quan sát Allegheny.