自從伽利略發現土星並不是「唯一的」以來，土星一直困擾著科學家們。「我不知道在這樣一個如此令人驚訝、如此出乎意料、如此新穎的情況下該說些什麼，」他寫道。他當時沒有意識到這一點，但他看到了這個行星的光環，一個由冰物質組成的宇宙花環。
從地球上看，這些環看起來是固體的，但近距離看，它們是由無數粒子組成的半透明帶，大部分是冰和一些巖石。有的只有一粒糖那麼大，有的像山那麼大。它們一圈又一圈地旋轉，土星的引力和它們的軌道速度之間保持著微妙的平衡，將它們拉向太空。
在伽利略發現這顆行星近400年後，科學家們利用美國國家航空航天局(NASA)的卡西尼號探測器對其進行了觀測。卡西尼號環繞土星飛行了13年，直到2017年9月，它耗盡了燃料，工程師們故意將其投入土星，摧毀了它。一年多過去了，科學家們仍在整理傳回來的關於土星的數據，希望能找到有關土星的許多問題的答案。
近期發表的一項最新研究結果回答了一個基本但卻令人難以回答的問題:這些令人驚嘆的光環中究竟有多少物質？幾十年來，對土星環質量的估計一直存在很大差異，從上世紀70年代末到80年代初的「航行者」號雙星探測器開始。即使是位於土星軌道內的卡西尼號，也要到最後才能提供準確的測量數據。
在卡西尼號生命的大部分時間裡，它的飛行軌道都在土星及其光環之外。卡西尼號任務的首席科學家琳達·斯皮爾克沒有參與最新的研究，她說：「土星和土星環的質量加在一起，真的沒有辦法把它們分開，這是我們的第一次機會。」
在最後一次演習中，卡西尼號在土星環中進進出出。這艘宇宙飛船被這些條帶的重力以及從地球大氣層深處發出的強風推到了一起。科學家利用這些效應產生的數據來計算光環的質量。他們說它的質量大約是土衛一的40%，土衛一是土星的衛星，大約是月球的2000倍。更通俗地說，這些環的質量大約是整個南極冰架的一半，覆蓋面積是地球的80倍。
NASA噴氣推進實驗室的行星科學家邦尼·布拉蒂說：「這是對土星環質量最精確的測量，雖然誤差幅度相當大，大約有25%，接近30%的不確定性，但它比我們以前得到的任何測量值都要準確得多。」
新的估計有助於回答另一個困擾科學家的土星問題:土星環有多古老？幾十年來，科學界分為兩個陣營。有人認為土星環系統是在46億年前形成的，當時我們所知道的太陽系是由太陽誕生時留下的滾滾塵埃形成的。另一種說法是，這些年輪是一個年輕的特徵，形成於1億年前恐龍在地球上行走的時候。
最新的研究支持了土星環起源較年輕的說法。根據目前的模型，年輪質量越大，它們就越老，反之亦然。新的研究表明，這些年輪的質量沒有科學家們想像的那麼大，這意味著它們也更年輕。這項研究的作者說，他們的新估計，結合以前的研究，表明這些環有1000萬到1億年的歷史。
在這個範圍內有很大的迴旋餘地。其他集中在卡西尼號數據誤差邊緣的分析表明，環系統的部分可能有15億年的歷史。
儘管如此，大多數科學家現在一致認為土星環並不是在土星旁邊形成的。這就引出了另一個尚未解決的問題：戒指從何而來？一個關於原始起源的故事可能是較直接的：年輕的太陽系是一團混亂的飛行碎片，土星有可能將其中一些碎片套索到一個持久的軌道上。
科學家現在懷疑這些環是宇宙闖入者的碎片。月亮、彗星或小行星一定離地球太近了。在兩股引力的夾擊下，即一股引力將其拉向土星，另一股引力將其抽離，使得物體破碎成碎片。隨著時間的推移，這些碎片逐漸平展成一個精緻的圓盤。美國宇航局戈達德太空飛行中心研究土星系統的科學家詹姆斯·奧多諾霍說:「這就像一個遍布地球的墓地。」
為了真正探測土星環的起源，科學家們可以使用另一個卡西尼號。奧多諾霍說:「如果錢不是問題，而且是一個大問題，你可以派一個探測器去那裡，挖出一些戒指。你可以拿起巨石，往裡面看，縮小構圖。」
斯皮爾克說，面對年輪的年輕化又提出了一個問題。她說：「還有其他的戒指系統嗎，也許是更古老的，然後隨著時間慢慢消失?」如果這是正確的，我們現在看到的可能只是一系列土星環系統中最新的一個，土星巨大引力的最新受害者。
儘管土星環現在看起來雄偉而永恆，但它們卻在不斷脫落物質。陽光和其他宇宙效應可以將閒置的、冰冷的碎片轉化為帶電粒子。在它們的新狀態下，這些粒子不太能夠抵抗土星引力的牽引，並被掃進土星的大氣層，在那裡它們蒸發，將水「雨」落在土星上。根據Donoghue的研究，這個過程每秒向土星傾倒多達4400磅的水。他預測這些光環將在3億年內消失。
如果土星失去它的標誌性特徵的想法是令人失望的，想想還有其他的。不只是木星、天王星和海王星，它們都有自己非常薄的光環，儘管與土星的宏偉相比它們顯得蒼白。如果說研究太陽系以外的系外行星教會了我們什麼的話，那就是我們的行星並不特別。布拉蒂相信，有一天，隨著望遠鏡技術的強大，我們將能夠繪製出在另一個太陽系中一個遙遠行星周圍光環的曲線。還有其他的地球，其他的木星，其他的海王星，巖石和氣體行星的聚寶盆在宇宙中滑行。當然也有其他的土星。