自从伽利略发现土星并不是“唯一的”以来，土星一直困扰着科学家们。“我不知道在这样一个如此令人惊讶、如此出乎意料、如此新颖的情况下该说些什么，”他写道。他当时没有意识到这一点，但他看到了这个行星的光环，一个由冰物质组成的宇宙花环。
从地球上看，这些环看起来是固体的，但近距离看，它们是由无数粒子组成的半透明带，大部分是冰和一些岩石。有的只有一粒糖那么大，有的像山那么大。它们一圈又一圈地旋转，土星的引力和它们的轨道速度之间保持着微妙的平衡，将它们拉向太空。
在伽利略发现这颗行星近400年后，科学家们利用美国国家航空航天局(NASA)的卡西尼号探测器对其进行了观测。卡西尼号环绕土星飞行了，直到9月，它耗尽了燃料，工程师们故意将其投入土星，摧毁了它。一年多过去了，科学家们仍在整理传回来的关于土星的数据，希望能找到有关土星的许多问题的答案。
近期发表的一项最新研究结果回答了一个基本但却令人难以回答的问题:这些令人惊叹的光环中究竟有多少物质？几十年来，对土星环质量的估计一直存在很大差异，从上世纪70年代末到80年代初的“航行者”号双星探测器开始。即使是位于土星轨道内的卡西尼号，也要到最后才能提供准确的测量数据。
在卡西尼号生命的大部分时间里，它的飞行轨道都在土星及其光环之外。卡西尼号任务的首席科学家琳达·斯皮尔克没有参与最新的研究，她说：“土星和土星环的质量加在一起，真的没有办法把它们分开，这是我们的第一次机会。”
在最后一次演习中，卡西尼号在土星环中进进出出。这艘宇宙飞船被这些条带的重力以及从地球大气层深处发出的强风推到了一起。科学家利用这些效应产生的数据来计算光环的质量。他们说它的质量大约是土卫一的40%，土卫一是土星的卫星，大约是月球的2000倍。更通俗地说，这些环的质量大约是整个南极冰架的一半，覆盖面积是地球的80倍。
NASA喷气推进实验室的行星科学家邦尼·布拉蒂说：“这是对土星环质量最精确的测量，虽然误差幅度相当大，大约有25%，接近30%的不确定性，但它比我们以前得到的任何测量值都要准确得多。”
新的估计有助于回答另一个困扰科学家的土星问题:土星环有多古老？几十年来，科学界分为两个阵营。有人认为土星环系统是在46亿年前形成的，当时我们所知道的太阳系是由太阳诞生时留下的滚滚尘埃形成的。另一种说法是，这些年轮是一个年轻的特征，形成于1亿年前恐龙在地球上行走的时候。
最新的研究支持了土星环起源较年轻的说法。根据目前的模型，年轮质量越大，它们就越老，反之亦然。新的研究表明，这些年轮的质量没有科学家们想象的那么大，这意味着它们也更年轻。这项研究的作者说，他们的新估计，结合以前的研究，表明这些环有1000万到1亿年的历史。
在这个范围内有很大的回旋余地。其他集中在卡西尼号数据误差边缘的分析表明，环系统的部分可能有15亿年的历史。
尽管如此，大多数科学家现在一致认为土星环并不是在土星旁边形成的。这就引出了另一个尚未解决的问题：戒指从何而来？一个关于原始起源的故事可能是较直接的：年轻的太阳系是一团混乱的飞行碎片，土星有可能将其中一些碎片套索到一个持久的轨道上。
科学家现在怀疑这些环是宇宙闯入者的碎片。月亮、彗星或小行星一定离地球太近了。在两股引力的夹击下，即一股引力将其拉向土星，另一股引力将其抽离，使得物体破碎成碎片。随着时间的推移，这些碎片逐渐平展成一个精致的圆盘。美国宇航局戈达德太空飞行中心研究土星系统的科学家詹姆斯·奥多诺霍说:“这就像一个遍布地球的墓地。”
为了真正探测土星环的起源，科学家们可以使用另一个卡西尼号。奥多诺霍说:“如果钱不是问题，而且是一个大问题，你可以派一个探测器去那里，挖出一些戒指。你可以拿起巨石，往里面看，缩小构图。”
斯皮尔克说，面对年轮的年轻化又提出了一个问题。她说：“还有其他的戒指系统吗，也许是更古老的，然后随着时间慢慢消失?”如果这是正确的，我们现在看到的可能只是一系列土星环系统中最新的一个，土星巨大引力的最新受害者。
尽管土星环现在看起来雄伟而永恒，但它们却在不断脱落物质。阳光和其他宇宙效应可以将闲置的、冰冷的碎片转化为带电粒子。在它们的新状态下，这些粒子不太能够抵抗土星引力的牵引，并被扫进土星的大气层，在那里它们蒸发，将水“雨”落在土星上。根据Donoghue的研究，这个过程每秒向土星倾倒多达4400磅的水。他预测这些光环将在3亿年内消失。
如果土星失去它的标志性特征的想法是令人失望的，想想还有其他的。不只是木星、天王星和海王星，它们都有自己非常薄的光环，尽管与土星的宏伟相比它们显得苍白。如果说研究太阳系以外的系外行星教会了我们什么的话，那就是我们的行星并不特别。布拉蒂相信，有一天，随着望远镜技术的强大，我们将能够绘制出在另一个太阳系中一个遥远行星周围光环的曲线。还有其他的地球，其他的木星，其他的海王星，岩石和气体行星的聚宝盆在宇宙中滑行。当然也有其他的土星。
