西南研究所（Southwest Research Institute）的科学家从卡西尼号（Cassini）任务中对土星环进行了41次太阳掩星观测。最近发表在《伊卡洛斯》科学杂志上的这份汇编将为今后对土星环的粒度分布和组成的研究提供信息，而土星环是了解土星环形成和演化的关键因素。

SwRI空间科学部研究员斯蒂芬妮·贾马克博士说：“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结冰卫星家族和标志性环的奇迹，但我们仍然不确定环系统的起源。”。

“证据表明，这些环相对较年轻，可能是由一颗结冰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，我们需要对组成这些环的粒子的大小有一个很好的了解。”

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

为了确定环状粒子的大小，UVIS在仪器指向太阳时观察到了它们，通过环状粒子观察称为太阳掩星。环形粒子部分阻挡了光的路径，提供了光学深度的直接测量，这是确定环形粒子大小和组成的关键参数。

Jarmak说：“考虑到来自太阳的光的波长，这些观测使我们能够洞察土星环的最小粒子尺寸。”。“UVIS可以在微米级检测尘埃颗粒，帮助我们了解系统内环形颗粒的来源、碰撞活动和破坏。”

该汇编还深入研究了掩星观测的光学深度变化，这有助于确定粒子大小和组成。在掩蔽期间，背景光源（如太阳）发出的光被光路径中的粒子吸收和散射。环形粒子阻挡的光量提供了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。这项研究测量了光学深度作为观测几何形状的函数，这是指环系统相对于卡西尼号航天器的观测角度。当穿过光环的光线以不同角度变化时，科学家们可以形成光环结构的图片。

贾马克说：“巨行星周围的环形系统也为研究太阳系的基本物理性质和过程提供了试验台。”。“这些粒子被认为是由于物体在圆盘中碰撞和形成，并形成较大的粒子。了解它们是如何形成这些环系统的，可以帮助我们了解行星是如何形成的。”