戒指是太阳系的宝石之一，但似乎它们的时间很短，存在转瞬即逝。
一项新研究表明这些光环的年龄在 4 亿到 1 亿年之间——只是太阳系年龄的一小部分。这意味着我们很幸运生活在这个巨大的行星拥有壮丽光环的时代。研究还表明，它们可能再过一亿年就会消失。
天文学家伽利略·伽利雷于 1610 年首次观察到这些光环，由于望远镜的分辨率限制，他最初将它们描述为土星主球两侧的两颗较小的行星，显然与土星主球体有物理接触。
1659年，荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯发表了土星系统，其中他成为第一个将它们描述为不接触地球的薄而扁平的环系统的人。
他还展示了从地球上看它们的外观如何随着两颗行星绕太阳运行而变化，以及为什么它们在某些时候似乎消失了。这是因为它们的观察几何形状使得我们在地球上定期看到它们的边缘。
任何拥有一副像样的双筒望远镜或普通后花园望远镜的人都可以看到这些光环。这些光环在土星的淡黄色球体的衬托下呈白色，几乎完全由数十亿个水冰颗粒组成，它们通过散射阳光而发光。
在这些冰冷的物质中沉积着深色、尘土飞扬的物质。在太空科学中，“尘埃”通常指的是小颗粒由岩石、金属或富含碳的物质组成，颜色明显比冰深。它也统称为微流星体。这些颗粒遍布太阳系。
有时，您可以看到它们在夜间以流星的形式进入地球大气层。行星的引力场具有放大或聚焦这种尘土飞扬的行星“坠落”的效果。
随着时间的推移，这种坠落会增加行星的质量并改变其化学成分。土星是一颗巨大的气态巨行星，半径约6万公里，约为地球的9.5倍，质量约为地球的95倍。这意味着它有一个非常大的“重力井”（太空中物体周围的重力场），可以非常有效地将尘埃颗粒引向土星。
碰撞过程
这些光环从土星云顶上方约2000公里处延伸至约80000公里外，占据了很大的空间。当落入的灰尘通过时，它会与环中的冰颗粒发生碰撞。随着时间的推移，灰尘逐渐使环变暗并增加其质量。
卡西尼-惠更斯号是一艘于 1997 年发射的机器人航天器。它于 2004 年到达土星并进入绕土星轨道，并一直停留在土星轨道上，直到 2017 年任务结束。船上的仪器之一是宇宙尘埃分析仪 (CDA)。
新论文的作者利用 CDA 的数据，将土星周围太空中当前的尘埃数量与土星环中暗色尘埃物质的估计质量进行了比较。他们发现这些环的年龄不超过4亿年，也可能年轻至1亿年。这些看似漫长的时间尺度，但它们还不到太阳系 45 亿年年龄的十分之一。
这也意味着环并不是与土星或其他行星同时形成的。从宇宙学的角度来说，它们是太阳系的新成员。在土星存在的 90% 以上的时间里，它们并不存在。
死星
这引出了另一个谜团：考虑到太阳系所有主要行星和卫星的形成时间都要早得多，光环最初是如何形成的？据估计，这些环的总质量约为土星一颗较小的冰卫星的一半，其中许多卫星的表面都表现出巨大的撞击特征。
尤其是小月亮哑剧绰号“死星”的它的表面有一个130公里宽的撞击坑，称为赫歇尔坑。
这绝不是太阳系中最大的陨石坑。然而，土卫一的直径只有约 400 公里，因此这种撞击不需要更多的能量来消除。土卫一是由水冰构成的，就像环一样，所以环可能就是由这样的灾难性撞击形成的。
环雨
无论土星环是如何形成的，土星环的未来都是毫无疑问的。尘埃颗粒对冰颗粒的撞击以非常高的速度发生，导致冰和尘埃的微小碎片从其母颗粒上脱落。
来自太阳的紫外线使这些碎片通过光电效应。和地球一样，土星也有磁场，一旦带电，这些微小的冰碎片就会从土星环系统中释放出来，并被土星的磁场捕获。
在这颗巨行星的引力作用下，它们随后被引导到土星的大气层中。这种“环雨”是航行者一号和航行者二号航天器在 20 世纪 80 年代初短暂飞越土星时从远处首次观测到的。
在最近的一次2018年论文当卡西尼号在土星环和土星云顶之间飞行时，科学家们再次使用来自 CDA 的尘埃计数来计算出随着时间的推移从土星环中损失了多少冰和尘埃。这项研究表明，每半小时就有大约一个奥林匹克游泳池大小的土星环质量损失到土星大气层中。
根据这个流速来估计，考虑到这些环目前的质量，这些环可能会在短短一亿年内消失。这些美丽的环有着动荡的历史，除非以某种方式补充它们，否则它们将被土星吞噬。
