土星环很年轻，“才”几亿岁而已

据外国媒体科学杂志报道，自从我们看到土星的那一天起，那个华丽的土星环似乎就一直在那里。它点燃了无数诗人和科学家的美丽幻想。然而，在美国国家航空航天局卡西尼号探测器即将死亡的最后几个月，科学家们通过它发现，事实并不像我们预期的那样。几天前，在美国地球物理联合会(AGU)举行的一次会议上，天文学家告诉我们一件事的真相:土星环实际上非常年轻。数亿年前，土星环并不存在，那时土星可能只是一个贫瘠荒凉的星球。

几亿年前，土星上发生了一些重大灾难。也许是一颗流星或小行星撞上了土星周围的一颗卫星，将大规模撞击产生的碎片扔进了土星轨道。或者，土星卫星的轨道突然改变了。引力将土星的卫星撕成碎片，形成土星环。

无论当时发生了什么，卡西尼号探测器带回的两个新证据都向我们有力地证明了这些土星环在45亿年前并不存在于太阳系中，这与科学家的长期认知完全不同。

美国宇航局艾姆斯研究中心土星环研究专家杰夫·奎兹说:“对我来说，这完全颠覆了我所知道的土星环的故事线。”

卡西尼带回的第一条线索是土星环的质量。多年来，根据主环B环的不透明性、密度和外观，许多科学家倾向于认为土星环质量很大，甚至比土卫二还要大。

如此巨大质量的土星环的诞生需要大量的“碎片”，这种情况仅发生在数十亿年前，当时太阳系还处于充满大量行星的早期。

几天前，意大利罗马智慧大学的行星科学家卢西亚诺·伊斯在AGU会议上宣布，在卡西尼号探测器撞上土星之前的22次轨道飞行中，他们收集了其中5次轨道飞行的数据，这使土星B环的质量再次成为我们讨论的焦点。

Ace领导着卡西尼号的无线通信实验小组，该小组通过分析卡西尼号探测器发射的无线信号的多普勒频移来判断其轨道的质量。当卡西尼号潜入土星和光环之间的空隙时，艾斯的团队可以识别出光环的重力并计算出它们的质量。

“它们的中心值大约是土卫二质量的0.4倍，”艾斯说。如果将质量转化为年龄的理论是正确的，艾斯补充道:“这些数据清楚地告诉我们，这些土星环不是由土星形成的。”

还有另一项证据支持这一结论，将在周三的AGU会议上宣布。数十亿年前，土星在太阳系边缘看到了一场陨星尘雨，所以土星环上的冻结水冰也应该变黑，它们变暗的速度取决于轰击速度，这还没有确定。

美国波尔多科罗拉多大学的空间物理学家萨沙·肯普夫(Sascha Kempf)说，经过12年的艰苦和长期的测量和分析，卡西尼号探测器携带的宇宙尘埃分析仪已经确定了土星环中陨石尘埃的通量，这与“先前计算的数据”不一致。

科恩·普夫将在周三的会议上宣布他们的新发现。土星环的陨星尘埃通量比科学家预期的大10倍，这意味着土星环大约有1.5亿到3亿年或者更年轻。

“我们的测量方法是我们能采用的最直接的测量方法，”科伦波夫补充道。“没有比这更好的测量方法了。我们必须承认土星环非常年轻。”

波尔多科罗拉多大学的行星科学家拉里·埃斯波西托此前认为土星环并不太年轻，他说，在对这两项证据进行全面分析后，土星环非常年轻的结论是可信的。

埃斯波西托说:“这两艘卡西尼飞船带回的结论令人信服地证明了土星环是年轻的，可能还不到2亿年。”。

埃斯波西托还说，在20世纪80年代早期，“旅行者”号探测器在飞越土星时也返回了相关数据。这些数据似乎也表明土星环的质量比我们想象的要小，这也意味着土星环更年轻。然而，航海家号探测器背后的科学家团队当时煞费苦心地提出了一个假想的场景来解释这些数据——他们的想法是太阳系中为数不多的几个可能对土星构成威胁的小行星或彗星之一撞毁并炸毁了土星的一个卫星。然而，这个猜想显然有些牵强。

“我们只是错误地提出了这个想法，但现在我们似乎又回到了原来的观点。”埃斯波西托是这么说的。

目前，天文学家刚刚开始研究可能形成土星环的撞击是如何发生的。“虽然我们每个人都不愿意承认，但事实是我们目前没有任何可行的解释，”库兹说。

库奇最后补充道，现在是新理论支持这一数据结果的时候了:“太阳系各处可能都有如此意想不到的惊喜。”