在2017年9月在土星云顶暴跌至火热的尽头之前，NASA卡西尼号航天器在行星与其环之间的空间中发现了许多惊喜。
它们包括充满能量粒子的辐射带。研究人员已经知道，土星在雄伟的环之外还有数条这样的带。但是，新发现的区域位于环内靠近行星的位置，与其他区域隔离开来，并为探索一些基本的空间物理学提供了试验台1,2。
卡西尼号还发现了分子，包括甲烷3和尘埃4从土星环落入大气，这表明环和行星之间的相互作用比科学家们所怀疑的更为紧密。“这里有很多惊喜，”位于德国格廷廷根的马克斯·普朗克太阳能系统研究所的行星科学家埃利亚斯·鲁索斯说，他共同领导了发现辐射带的小组。
10月4日发表的《科学》 1、3、4中的六篇论文和《地球物理研究快报2》中的五篇论文，列出了卡西尼号的最终发现。它们是从它在土星周围的13年轨道的最后5个月开始的，当时该航天器在该行星与其环之间反复潜水。
卡西尼号在那里发现了内部辐射带，它从土星的高层大气延伸到了它的最内层环。这个区域充满了质子，几乎以光速旋转着。高能宇宙射线穿过太空猛烈撞击进入土星环或大气层，产生了更多粒子的簇射，这些粒子最终衰减成组成传送带的质子。
如果内部辐射带中的锘缒子碰到行星大气或最内层的环，它们就会失去能量。外部辐射带中的质子不存在这种遭遇的风险，因此外部辐射带更致密。
边的故事
通过将土星辐射带相互比较，并与其他行星（例如地球）上的辐射带进行比较，研究人员可以更好地了解为什么这些辐射带会形成于它们所在的位置。辐射对于在星际空间飞行的任务来说是一个很大的危害；为了避免遭到致命的辐射轰炸，阿波罗宇航员必须穿越地带。
土星内部辐射带类似于美国宇航局朱诺号任务去年在木星上报道的那样-尽管强度不高5。科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家弗兰·巴格纳尔（Fran Bagenal）说：“行星看起来似乎非常靠近这些相当奇怪的小辐射带。”
她说，研究这些内部辐射带可能有助于阐明带电粒子和磁场如何与气体巨行星非常接近地相互作用。直到卡西尼号和朱诺号之前，还没有航天器足够近地飞行足够长的时间来获取数据。巴格纳尔说：“现在我们真的可以开始做比较行星学了。”
在土星，卡西尼号还发现了其他迹象，表明行星与环之间的复杂性如何。该航天器测量了从环向内流到行星的甲烷，一氧化碳和其他化合物的数量，每秒高达45,000公斤3。跨越数十纳米的尘埃颗粒也从环上喷到大气中4。
鲁索斯说：“所有这些观察结果表明，环与行星之间的区域是一个非常强耦合的系统。”“一切都会影响其他一切。”？/ p>
