科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)一直想知道土星是否與光環(huán)一起形成，或者這顆行星是否在生命后期獲得了光環(huán)。新的研究?jī)A向于后一種情況，表明它們的年齡不太可能超過(guò)1億年，因?yàn)榧僭O(shè)c環(huán)的密度曾經(jīng)和b環(huán)一樣大，那么c環(huán)要變成今天的樣子需要那么長(zhǎng)的時(shí)間。我們很幸運(yùn)能夠看到土星環(huán)系統(tǒng)，它似乎正處于生命的中期。然而，如果環(huán)是暫時(shí)的，也許我們只是錯(cuò)過(guò)了木星、天王星和海王星的巨大環(huán)系統(tǒng)，它們今天只有薄環(huán)！關(guān)于這枚戒指的起源，人們提出了各種各樣的理論。如果這顆行星在生命后期得到了它們，這些光環(huán)可能是土星軌道上的小冰衛(wèi)星相撞時(shí)形成，這或許是因?yàn)樗鼈兊能壍辣宦愤^(guò)的小行星或彗星引力牽引而發(fā)生了擾動(dòng)。

土星在未來(lái)一億年內(nèi)樣子的印象圖，最里面的環(huán)消失了，因?yàn)樗鼈兪紫嚷涞叫行巧?，非常緩慢地，然后是外圈，圖片：NASA/Cassini/James O'Donoghue環(huán)雨存在的第一個(gè)跡象來(lái)自旅行者號(hào)對(duì)看似無(wú)關(guān)現(xiàn)象的觀察：土星帶電上層大氣(電離層)的特殊變化，土星環(huán)的密度變化，以及在中緯度北部環(huán)繞著這顆行星的三個(gè)狹窄的暗帶。這些暗帶出現(xiàn)在1981年美國(guó)宇航局旅行者2號(hào)任務(wù)拍攝的土星朦朧的上層大氣(平流層)圖像中。1986年美國(guó)宇航局戈達(dá)德的杰克·康納尼在《地球物理研究快報(bào)》上發(fā)表了一篇論文，將這些狹窄的暗帶與土星巨大磁場(chǎng)的形狀聯(lián)系在一起。他提出，土星環(huán)上帶電冰粒子正沿著看不見(jiàn)的磁場(chǎng)線往下流，將水傾瀉到土星的上層大氣中，這些線就是從土星上露出來(lái)的。在特定緯度出現(xiàn)的水從環(huán)中流入，沖走了平流層的薄霧，使其在反射光中呈現(xiàn)出黑色，產(chǎn)生旅行者號(hào)圖像中捕捉到的狹窄暗帶。

土星環(huán)大部分是大塊的水冰，大小從微小的塵埃顆粒到幾碼(米)寬的巨石不等。土星的引力想把環(huán)粒子拉回行星，而軌道速度想把環(huán)粒子拋向太空。微小的粒子可以通過(guò)太陽(yáng)的紫外線或環(huán)上的微流星體轟擊所產(chǎn)生的等離子體云來(lái)帶電。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，這些粒子可以感覺(jué)到土星磁場(chǎng)的拉力，磁場(chǎng)在土星環(huán)處向行星內(nèi)彎曲。在土星環(huán)的某些部分，一旦帶電，這些微小粒子上的力平衡就會(huì)發(fā)生巨大變化，而土星的引力會(huì)把它們沿著磁場(chǎng)線拉進(jìn)上層大氣。一旦到達(dá)那里，冰環(huán)粒子就會(huì)汽化，水就會(huì)與土星的電離層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)的一個(gè)結(jié)果是被稱(chēng)為H3+離子的帶電粒子壽命的延長(zhǎng)，H3+離子由3個(gè)質(zhì)子和2個(gè)電子組成。