新的研究表明，土星壮观的环系统可能可以追溯到大约44亿年前，即土星行星本身形成的时候。这项工作可能有助于解决关于土星环是古老的还是形成于较近时期（大约数亿年前）的长期争论。
美国宇航局的卡西尼号探测器首次测量了来自土星系统外部的尘埃落入土星环并污染土星环的速度。结果表明，这个速度比之前认为的要低约 40 倍，这消除了一个反对“古老环”理论的主要论据：如果土星环已经存在了数十亿年，它们应该已经被来自其他粒子的黑色喷雾覆盖，并且看起来比现在脏得多。
科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家拉里·埃斯波西托说：“土星环可能比我们过去认为的要老三到十倍。”
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罕见的尘埃
卡西尼号自 2004 年以来一直在绕土星运行，但直到现在，它的宇宙尘埃仪器才收集到足够多的已进入土星系统并落到土星环上的尘埃粒子样本。科罗拉多大学的空间物理学家萨沙·肯普夫于 8 月 15 日在该大学举办的一次研讨会上展示了最新的（也是期待已久的）数据。
在七年的时间里，肯普夫和他的同事只检测到 140 个粒子的轨迹表明它们一定来自太阳系的其他地方，并且这些粒子足够大，足以弄脏土星环。
肯普夫说，研究人员曾预计每年会看到远不止 20 个这样的粒子，但那是因为他们使用来自内太阳系的数据来估计尘埃通量。卡西尼号的数据表明，土星附近的尘埃要少得多，而且这些粒子似乎都来自被称为柯伊伯带的遥远空间区域，那里存在着像冥王星这样的冰冷天体。“我们看到的是非常、非常不同的东西，”肯普夫说。
较低的粒子通量表明土星环可能毕竟是古老的。“如果污染问题不那么严重，那么土星环可以持续更长时间才变黑，”纽约州伊萨卡康奈尔大学的行星科学家菲利普·尼科尔森说。仍然有其他论点可以解释为什么土星环可能是年轻的，例如土星环可能是后来由被引力撕裂的卫星残骸形成的。“但我现在比以前更倾向于相信古老环模型，”美国宇航局艾姆斯研究中心（位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德）的行星科学家杰夫·库兹说。
其他因素也可能在时间推移中重塑了环系统。库兹指出，在太阳系早期，尘埃可能比今天更多。埃斯波西托说，土星环也可能经历某种持续的循环，使其保持相对新鲜的外观。
卡西尼任务计划人员仍然没有听到美国宇航局“高级审查”的结果，该审查将决定 9 月份之后行星任务的资金。但他们预计将飞行该探测器到 2017 年，届时卡西尼号将在环系统和土星行星本身之间执行一系列壮观的环绕。在最后几个月里，该探测器将首次直接测量土星环的质量，然后在壮观的尾声中坠入土星大气层。
本文经许可转载，并于2014 年 8 月 19 日首次发表。