研究人员表示，土星周围的一个巨型环比想象的还要大，其跨越的太空区域几乎是土星本身的 7,000 倍。
“我们知道它是最大的环，但现在我们发现它比我们想象的还要大，更新更好，”该研究的第一作者，马里兰大学帕克分校的行星科学家道格拉斯·汉密尔顿告诉Space.com。
这个巨大的环是在 2009 年左右在土星周围发现的。构成这个微弱环的深色尘埃颗粒很可能是宇宙撞击将这颗气态巨行星遥远而同样黑暗的卫星土卫九（Phoebe）撞击脱落的碎片。
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“这个环的存在令人着迷，”汉密尔顿说。“我们在科学中被告知，行星环很小，并且靠近它们的母星——如果它们离它们的行星太远，就会形成卫星而不是环。这一发现颠覆了这一观念——宇宙比我们想象的更加有趣和令人惊讶。” [土星环的惊人照片]
天文学家在观察土星的另一颗卫星土卫八（Iapetus）后，首先怀疑存在土卫九环。
“像我们的月球一样，土卫八总是有一面朝向土星，这意味着它也总有一面指向它绕土星运动的方向，也就是它的前导面，”汉密尔顿说。“土卫八是一颗冰冷的卫星，本质上是亮白色的，但它的前导面却非常引人注目，呈乌黑色。正是这种污染促使我们寻找，结果发现了一个非常大的环。”
美国宇航局的红外斯皮策太空望远镜首次探测到土卫九环的延伸距离为土星半径的 128 到 207 倍——也就是说，距离该行星约 480 万到 770 万英里（770 万到 1240 万公里）。这使得它的宽度大约是地球和月球之间平均距离的 12.5 倍，比土星之前已知的最大环 E 环大 10 倍以上。 [照片：土星的环和卫星]
美国宇航局 WISE 航天器的新红外图像显示，土卫九环的实际延伸距离是土星半径的 100 到惊人的 270 倍——也就是说，距离该行星约 375 万到 1010 万英里（600 万到 1620 万公里）。
构成土卫九环的深色颗粒吸收太阳光，这使得如果用可见光观察该环很难看到，但如果以红外辐射的形式寻找热量，则更容易看到，WISE 航天器就是这样成像的。
研究人员指出，他们的新估计是保守的。土卫九环的实际延伸距离可能为土星半径的 50 到 270 多倍。
土卫九环主要由大小约为 10 到 20 微米的尘埃颗粒组成，大约是人类头发平均宽度的十分之一到五分之一。直径超过约 7.8 英寸（20 厘米）的足球大小或更大的岩石占环的比例不超过约 10%。
汉密尔顿说，构成土卫九环的颗粒可能已经存在数百万到数十亿年了。它们的极端年龄很可能是由于它们分布范围很广，因此不太可能在碰撞中撞击和摧毁彼此。
“在土卫九环中，一立方公里的空间可能只有几十个尘埃颗粒，最多可能有 100 个，”汉密尔顿说。“它真的很空。”
汉密尔顿说，这些发现表明，土星拥有三种环。主环不断变化，由快速移动的房屋大小的冰块组成，这些冰块每小时左右轻轻碰撞、分裂和重组。E 环充满了来自冰冷卫星土卫二（Enceladus）上的间歇泉的冰冻水滴，这些水滴在撞击土星的另一颗卫星或完全被吹离这颗气态巨行星的轨道之前，可能会持续大约一个世纪左右。巨大的土卫九环有数百万到数十亿年历史的尘埃颗粒，也可能有一些较大的物体。
“土星的主环就像传说中的大象墓地——神秘而充满了主要来自大型骨骼的线索，这些线索包含着最近过去的线索，”汉密尔顿说。“然后，E 环是花栗鼠的墓地，其中所有的骨头都很小，而且来自现代，而土卫九环是恐龙墓地，我们在其中发现所有大小的古代骨头，其中大部分是微小的碎片，但有些却非常巨大。”
汉密尔顿和他的同事怀疑木星可能也拥有一个类似的巨型环。“只要一颗行星有遥远的卫星，它也可能有一个遥远的环，”他说。“我们看到土星的环是因为它足够明亮，可以成像；木星的环可能更微弱，更难发现。”
未来，汉密尔顿和他的同事希望使用地球上最大的地面望远镜，用可见光观察土卫九环。“结合我们的红外数据，这将为我们提供比今天更多的关于土卫九环中颗粒大小的信息，”他说。
科学家们在《自然》杂志 6 月 11 日刊上详细介绍了他们的发现。
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