"卡西尼 - 衛更斯"任務是美國宇航局、歐洲太空署及意大利太空署合作的計劃，目的是研究土星及土衛六的情況。

"卡西尼"號 (Cassini) 的設備顯示原來土星的主要光環擁有它自己的大氣層。

2005年8月，當卡西尼號飛近土星光環時，儀器顯示土星的光環有自己的大氣，成份主要是氧氣的份子。這個大氣層與木星衛星歐羅巴 (Europe) 和 加莉米德 (Ganymede) 非常相似。

上圖為卡西尼號利用儀器拍攝的土星光環光譜
Image Credit: NASA/JPL/Space Science Institute/SWRI/UCL ?

這項發現利用了卡西尼兩項儀器，其一是離子及中子質量光譜儀 (INMS) 以及卡西尼等離子光譜儀 (CAPS) ，第二個儀器是由歐洲與美國、芬蘭、匈牙利、法國、挪威和英國聯合研究發明的。

土星的光環包含大量的冰水和少量的塵及石質物體，它們非常薄，雖然它們的直徑有250 000千米，但他們的厚度不足1.5千米。

雖然土星光環看來非常壯麗，但它們的物質非常少，如果把它們都集合在一起變成一個物件，直徑也不足十萬米。

土星光環最初的成因並不清楚。科學家曾把它們想像為如行星一般地形成，即由40億年前的星際物質所組成。可是，跟據研究顯示，這些環似乎很年青，可能只有數億年歷史。

也有一些理論說光環是由一些飛近土星的彗星而形成，它們可能把某些土星的衛星撞散，形成今天的土星光環。

可能光環在土星形成時已形成，但是那一定不穩定，需要後期有新的衛星被破壞才可增加光環的物質。

暫時認為，水份子是最早逃離光環的粒子，他們受到太陽的紫外光照射而逃脫。他們被分解為氫和原子氧，靠陽光的能量。氫氣在宇宙中逃走損失，由於較低的溫度，剩餘的原子氧和水再次被凍結回到光環中，這種物質形成光環表面高密度的氧份子，可能有其他化學作用在中途形成，但這些還未被瞭解。

Dr. Andrew Coates (MSSL) 說：「由於陽光的照射，水份從光環中走出來，結果形成氫氣和氧原子的損耗，只留下氧份子。而土星的大氣可能不斷地由萬有引力及光環系統的粒子取回足夠的物質。」

這項發現於2005年8月完成，而在發現前的一個月，2005年7月1日，卡西尼-衛更斯號的科學家慶祝太空船已圍繞土星一週年紀念，而卡西尼號飛往土星用了六年的時間。

搜集資料及編寫：蔡錦滔