卡西尼號太空船新數據顯示土星環形成不夠一億年

美國太空總署卡西尼（Cassini）號太空船最後幾個月的觀測結果顯示，土星環可能比土星本身的形成晚得多，形成於一千萬至一億年前，約相當於地球上的恐龍時代。

土星形成於約四十五億年前，它的環系統是後來才出現的，但具體是多久以後呢？為了釐清土星環的年齡，科學家需要測量環的質量。 20世紀80年代初，研究人員借助卡西尼號和航行者號太空船對土星進行測量；2017年，在卡西尼號壯烈犧牲之前，隨著其燃料不斷耗盡，它在土星和其環之間進行了二十二次俯衝，太空船落入土星的重力場。在那裡，它可以感受到土星和環的引力；而從美國太空總署的深空網絡和歐洲太空總署的天線發送到卡西尼號的無線電訊號傳達了這艘太空船的速度和加速度。

一旦科學家知道重力對卡西尼號的影響有多大，他們就能確定土星以及環的質量。卡西尼號提供的兩個新證據清楚顯示，在四十五億年前的太陽系早期，土星環一直不存在。第一個證據來自確定了的土星環質量。 多年來，由於土星主環B環不透明，科學家傾向於認定它的質量較大，甚至大於土衛一（Mimas）。 羅馬第一大學（Sapienza University of Rome）行星科學家露西艾諾·伊斯（Luciano Iess）指出，無線電實驗小組利用卡西尼號無線電訊號中的微小多普勒（Doppler）頻移來確定軌道物體的質量，當卡西尼號穿越土星和土星環之間的空隙時，團隊測出了土星環的重力，由此測得它的質量。 結果得出土星環質量只有土衛一的四成。 如果把質量與年齡聯繫起來會發現，土星環並非土星原始產品。

【圖：美國太空總署；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《科學》期刊