20世紀時,科學家們認為,土星環可能與土星同時形成。但現在,據美國羅拉多大學波德分校物理學家Sascha Kempf最新研究指出,團隊藉由研究土星環塵埃,積聚的速度確定土星環形成時間,認為土星環的年齡不超過4億年,與土星約45億年的年齡,相差約40億年。
物理學家Sascha Kempf的研究,發表在《科學進展》期刊。Kempf認為土星環年齡,不超過4億年,與年齡約45億年的土星,相差約40億年。團隊研究的方式是藉由土星環塵埃積聚的速度,確定土星環形成時間。Kempf說:「把土星環想像成你家地毯,如果你鋪好乾淨地毯,只需等灰塵落在地毯上,對土星環來說也是如此。」
在2004~2017年,團隊使用NASA卡西尼號探測器宇宙塵埃分析儀,分析出圍繞土星飄浮的塵埃微粒。13年間,研究員收集共163顆微粒,據計算,土星環可能只聚集幾億年塵埃。
土星有七個無數冰塊組成的主環,多數都不比地球巨石大。研究小組估計,行星際塵埃每年對土星環每平方英呎的貢獻,遠不到1公克,但隨著幾億年過去,累積量也夠了。且土星環可能正在消失,之前NASA科學家報告,這些冰塊正慢慢降落至土星,1億年內就可能完全消失。
卡西尼號探測器提供確認土星環年齡的機會,它2004年抵達土星,並收集數據,直到2017年故意墜入土星大氣層。科羅拉多大學波德分校大氣與太空物理實驗室(Laboratory for Atmospheric and Space Physics,LSAP)研究人員為NASA預定明年發射的木衛二快船(Europa Clipper)任務設計建造了更複雜的塵埃分析儀。
科羅拉多大學波德分校大氣與太空物理實驗室所設計的木衛二表面塵埃分析儀(SUDA)。 圖:取自Glenn Asakawa/CU Boulder