太陽系中的所有行星都有其魅力，但很少有像它一樣華麗和標誌性的土星的光榮戒指。 但是，就像宇宙中的一切一樣，它們不會永遠持續下去——現在行星科學家發現它們正在以令人難以置信的速度消失。
嗯，從行星角度來看，速度很快。 這些環可能會在短短一億年的時間內解體並落入土星，這個過程被稱為「環雨」。
這項發現是基於 NASA 航海者 1 號和航海者 2 號探測器的觀測得出的，這兩個探測器與土星的相遇分別於1980年11月和1981年8月前往外太陽系。
將這些與卡西尼號的觀測它分析了從土星環掉落到行星上的物質，使天文學家能夠準確計算土星環崩解的速度。
事實證明，它的速度與 Voyager 最初預測的範圍內的最大速率一樣快。
“我們估計，這場‘環雨’從土星環中排出的水量可以在半小時內充滿一個奧林匹克規模的游泳池，”行星科學家詹姆斯·奧多諾霍說美國太空總署戈達德太空飛行中心。
「僅憑這一點，整個環系統將在 3 億年內消失，但加上卡西尼號飛船測量到的落入土星赤道的環材料，環的壽命還不到 1 億年。
“與土星超過 40 億年的年齡相比，這個時間相對較短。”
航海家號探測器觀察到的一些奇怪現象首次發現了環雨的跡象。 他們檢測到土星電離層的一些奇怪變化、土星環本身的密度變化以及中北緯地區圍繞土星的三個暗帶。
最初，這些事情被認為是無關的。 但隨後一個1986年論文提出這些暗帶是由土星環中的冰粒子引起的，這些冰粒子被太陽或等離子體場充電並拉低了行星的磁場線。
當它們與土星的高層大氣接觸時，這些冰顆粒就會蒸發，而水的流入會清除霧霾，然後霧霾就會顯示為暗帶。
至於電離層的變化，也與環雨有關。 帶電粒子與土星電離層發生化學相互作用，導致長壽命三氫陽離子發出紅外線的光。 研究小組能夠在土星上看到這些發光的紅外線波段，並將其與估計的降雨率相匹配。
這項研究也為解開另一個謎團提供了證據：土星環何時以及如何出現。 它們是與行星一起形成的，還是後來才到達的？
卡西尼號所獲得的證據指向古老的光環，當時太陽系仍在形成。 但在此之前，科學家曾認為這些環可能只有一億年的歷史，可能是由月球和彗星之間或土星的衛星（它有很多）之間的碰撞而形成的，這導致了土星環中的碎片被捕獲。
根據研究小組的說法，環衰變的速度更符合先前的假設——即大約一億年的年齡——因為假設行星的C環變得如此薄，需要多長時間它曾經像B環一樣緻密。
“我們很幸運能夠看到土星環系統，它似乎正處於其生命週期的中期，”奧多諾霍說。
但不用擔心——太陽系中還有其他環形系統。木星,天王星和海王星都有光環，它們可能會停留更長時間。天王星環據認為，它們的年齡最多約為 6 億年，這意味著它們可能具有與土星截然不同的動態。
海王星也被認為有非常年輕的戒指，但還有一個大大的問號木星。 也許他們都已經到了生命的盡頭。
“如果戒指是暫時的，”奧多諾霍說，“也許我們只是錯過了看到木星、天王星和海王星的巨型環系統。”
現在這將是值得一看的事情。
該團隊的研究成果已發表在期刊上伊卡洛斯。
