西南研究所的科学家们从卡西尼号任务中收集了41个土星环的太阳掩星观测结果。该汇编最近发表在《伊卡洛斯》杂志上，将为未来对土星环的粒度分布和组成的调查提供信息，这是了解其形成和演化的关键要素。

“近二十年来，美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船分享了土星及其冰卫星家族和标志性环的奇观，但我们仍然无法确切知道环系统的起源，”研究人员斯蒂芬妮·贾马克博士说。SwRI空间科学部。“证据表明这些环相对年轻，可能是由一颗冰冷的卫星或彗星的破坏形成的。然而，为了支持任何一种起源理论，我们需要对构成环的粒子大小有一个很好的了解。"

卡西尼的紫外成像光谱仪(UVIS)对一些最小的环状粒子特别敏感，特别是它在极紫外波长下进行的观察。

为了确定环粒子的大小，当仪器指向太阳时，UVIS观察了它们，在所谓的太阳掩星中通过环观察它们。环状颗粒部分阻挡了光的路径，提供了光学深度的直接测量，这是确定环状颗粒大小和组成的关键参数。

“鉴于来自太阳的光的波长，这些观察让我们深入了解土星环的最小颗粒尺寸，”Jarmak说。“UVIS可以检测微米级的尘埃粒子，帮助我们了解系统内环状粒子的起源、碰撞活动和破坏。”

该汇编还深入研究了掩星观测光学深度的变化，这有助于确定颗粒大小和组成。在掩星期间，由背景光源(例如太阳)发出的光被光路中的粒子吸收和散射。被环形粒子阻挡的光量提供了对环形光学深度的直接测量。

包括光学深度对于理解环的结构至关重要。该研究测量了光学深度作为观察几何的函数，这是指环系统相对于卡西尼号航天器的观察角度。随着穿过环的光以不同的角度变化，科学家们可以形成环结构的图像。

“巨行星周围的环系统也为研究我们太阳系的基本物理特性和过程提供了试验台，”贾马克说。“这些粒子被认为是由物体碰撞并在圆盘中形成并形成更大的粒子而产生的。了解它们如何形成这些环系统也可以帮助我们了解行星是如何形成的。”