天文学家们对土星的环系统已经了解很多了。他们几个世纪以来都知道它的存在，自从1610年伽利略首次用他的望远镜发现它以来。它由冰和岩石颗粒组成，有些颗粒大如小型货车。这些环非常扁平，像一个17万英里宽、但只有几十码厚的剃须刀片一样的光盘。
NASA已经对其进行了探索，首先是通过先驱者号和旅行者号探测器，最近则是通过卡西尼号任务。卡西尼号在土星轨道上运行了十多年，在最后阶段，它俯冲到土星和它的环之间。它获得了土星引力场的令人惊叹的新测量数据，为天文学家们提供了关于土星及其环质量的新信息。
但尽管如此，我们仍然有很多不知道的事情。比如，土星环有多大？它们是如何形成的？
你看，年龄对天文学家来说是个难以测量的棘手问题。
他们必须通过间接的方式来弄清楚——通过测量质量、颜色和环的构成——然后将这些信息拼凑起来，来推断环的年龄。
所以根据天文学家的测量，我们知道土星环的重量约为3300万万亿磅。听起来可能很多。但作为比较，这还不到土星的卫星“弥玛斯”质量的一半。
我们也知道它们几乎完全由冰组成——大约95%是纯净的水冰，另外5%是岩石和金属。
而且我们知道，随着时间的推移，这些环正在褪色。这是因为环内的颗粒相互碰撞，并相互产生引力影响，导致它们扩散开来。一部分物质会像雨一样落到土星上。最终，它们会基本上消失。
环变化的另一个方面是它们的颜色。太空尘埃和陨石落入其中，随着时间的推移，这使得它们看起来越来越暗。
所以，如果研究人员知道环的颜色、质量和亮度应该以多快的速度变化，并且他们知道它们现在的样子——这就是估算它们年龄的一个相当好的起点。
但遗憾的是，事情并非如此简单，不同的估计将土星环的年龄定在差异巨大的范围内。这是一个巨大的争论。
一些最近的研究表明，土星环的年龄可能只有1000万年。但如果你听其他天文学家的说法，这些环可能和我们太阳系一样古老。这意味着它们是在45亿年前与土星一同形成的。
所以这是一个巨大的范围。但这并非随机。问题就在这里。
根据它们的颜色，土星环看起来很年轻。它们相当明亮，反射了大量照射到它们身上的光，就像我们自己的月球一样。它们看起来不像天文学家认为应该有的那样被污染的老环。
所以，这意味着，这些环一定是年轻的。对吗？
嗯，这并没有说出全部故事。
如果这些环是在行星形成之后形成的，而不是与行星同时形成的，那么所有这些冰、岩石和金属都必须来自某个地方。天文学家的计算表明，这需要行星与一个巨大的物体发生碰撞——一个像弥玛斯一样大的卫星，或者可能是一个大型的、路过的彗星。而这两种情况似乎都 pretty unlikely。
好吧，好吧，这些环是老的？
但如果它们是老的，那么它们仍然存在就很奇怪了。即使考虑到它们巨大的质量——这么老的环应该已经消失了。
好吧，所以——这说不通。
一些较新的研究试图对此进行解释，表明也许这些环是老的，并在45亿年前就与行星一起形成，但科学家们只是高估了它们应该褪色的速度。或者，也许有什么我们不知道的东西，使得它们尽管年龄很大，仍然看起来年轻而新鲜？
所以，这就是我们目前面临的问题：这些环实际上是年轻的，还是有什么东西只是让它们看起来年轻？这一切都取决于你如何计算环随时间的应该如何变化。
这似乎是一个无法解决的问题，但天文学家们抱有希望。
如果NASA发射另一项对土星进行密集研究的探测器——科学家们就可以获得足够的信息来最终解开这个谜团。
