土星環比我們想像要年輕多了

美國科羅拉多大學波德分校物理學家 Sascha Kempf 領導的新研究提出迄今最有力的證據，證明土星環非常年輕，這可能回答困擾科學家一個多世紀的問題。

研究發表於《科學進展》期刊，認為土星環年齡不超過4億年，這使土星環比約45億年的土星要年輕許多。Kempf團隊藉研究土星環塵埃積聚的速度確定土星環形成時間，有點像用手指沿房子表面滑動判斷房子年齡。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。」

2004~2017年團隊使用NASA卡西尼號探測器宇宙塵埃分析儀分析圍繞土星飄浮的塵埃微粒。13年裡研究員只收集163顆微粒，但已很足夠。據計算，土星環可能只聚集幾億年塵埃。換句話說，土星環是新現象，出現（甚至可能消失）時間相對宇宙就像一眨眼那麼短，但我們仍不知道環如何形成。

土星有七個無數冰塊組成的主環，多數都不比地球巨石大。冰塊總重量約是土衛一（Mimas）一半，從土星表面延伸近28萬公里。Kempf補充，20世紀大部分時間，科學家都認為土星環可能與土星同時形成。

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，雖然只是一丁點，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。

▲ LASP設計建造的木衛二表面塵埃分析儀（SUDA）收集塵埃顆粒，為NASA木衛二快船任務的一部分。（Source：Glenn Asakawa / CU Boulder）

卡西尼號提供確定土星環年齡的機會，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。宇宙塵埃分析儀形狀有點像水桶，當微粒呼嘯而過就把它們舀起來。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。