新的研究表明，土星壯觀的環系統可能可以追溯到大約44億年前，即土星行星本身形成的時候。這項工作可能有助於解決關於土星環是古老的還是形成於較近時期（大約數億年前）的長期爭論。
美國宇航局的卡西尼號探測器首次測量了來自土星系統外部的塵埃落入土星環並汙染土星環的速度。結果表明，這個速度比之前認為的要低約 40 倍，這消除了一個反對“古老環”理論的主要論據：如果土星環已經存在了數十億年，它們應該已經被來自其他粒子的黑色噴霧覆蓋，並且看起來比現在髒得多。
科羅拉多大學博爾德分校的行星科學家拉里·埃斯波西託說：“土星環可能比我們過去認為的要老三到十倍。”
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罕見的塵埃
卡西尼號自 2004 年以來一直在繞土星執行，但直到現在，它的宇宙塵埃儀器才收集到足夠多的已進入土星系統並落到土星環上的塵埃粒子樣本。科羅拉多大學的空間物理學家薩沙·肯普夫於 8 月 15 日在該大學舉辦的一次研討會上展示了最新的（也是期待已久的）資料。
在七年的時間裡，肯普夫和他的同事只檢測到 140 個粒子的軌跡表明它們一定來自太陽系的其他地方，並且這些粒子足夠大，足以弄髒土星環。
肯普夫說，研究人員曾預計每年會看到遠不止 20 個這樣的粒子，但那是因為他們使用來自內太陽系的資料來估計塵埃通量。卡西尼號的資料表明，土星附近的塵埃要少得多，而且這些粒子似乎都來自被稱為柯伊伯帶的遙遠空間區域，那裡存在著像冥王星這樣的冰冷天體。“我們看到的是非常、非常不同的東西，”肯普夫說。
較低的粒子通量表明土星環可能畢竟是古老的。“如果汙染問題不那麼嚴重，那麼土星環可以持續更長時間才變黑，”紐約州伊薩卡康奈爾大學的行星科學家菲利普·尼科爾森說。仍然有其他論點可以解釋為什麼土星環可能是年輕的，例如土星環可能是後來由被引力撕裂的衛星殘骸形成的。“但我現在比以前更傾向於相信古老環模型，”美國宇航局艾姆斯研究中心（位於加利福尼亞州莫菲特菲爾德）的行星科學家傑夫·庫茲說。
其他因素也可能在時間推移中重塑了環系統。庫茲指出，在太陽系早期，塵埃可能比今天更多。埃斯波西託說，土星環也可能經歷某種持續的迴圈，使其保持相對新鮮的外觀。
卡西尼任務計劃人員仍然沒有聽到美國宇航局“高階審查”的結果，該審查將決定 9 月份之後行星任務的資金。但他們預計將飛行該探測器到 2017 年，屆時卡西尼號將在環系統和土星行星本身之間執行一系列壯觀的環繞。在最後幾個月裡，該探測器將首次直接測量土星環的質量，然後在壯觀的尾聲中墜入土星大氣層。
本文經許可轉載，並於2014 年 8 月 19 日首次發表。