Các vành đai của Sao Thổ là một trong những cấu trúc mang tính biểu tượng nhất trong hệ mặt trời, nhưng các nhà nghiên cứu chưa bao giờ biết chúng hình thành như thế nào và khi nào. Một nghiên cứu mô phỏng mới cho thấy các vành đai của Sao Thổ hình thành trẻ hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây và các mặt trăng của Sao Thổ đã trải qua những thay đổi nhanh chóng trong vũ trụ gần đây.
Một nghiên cứu được công bố gần đây cho thấy các vành đai của Sao Thổ được hình thành khi hai mặt trăng băng giá va chạm nhau hàng trăm triệu năm trước. Bằng chứng khác cho thấy bụi quỹ đạo của Sao Thổ và một số mặt trăng của nó không xuất hiện cùng lúc với Sao Thổ và phần còn lại của hệ mặt trời.
Mô phỏng thủy động lực học hạt mịn có độ phân giải cao (hoạt hình bên dưới) hỗ trợ khả năng hai mặt trăng băng giá tương tự như Dio và Rhea đã va chạm với nhau cách đây chưa đầy một tỷ năm. Hầu hết các mảnh vụn thu được đều nằm trong giới hạn Rocher của Sao Thổ – điểm vượt quá giới hạn mà lực hấp dẫn sẽ nghiền nát bất kỳ khối lượng nào giống như mặt trăng thành một chiếc nhẫn.
Ngoài ra, các mảnh vụn trôi dạt vượt quá giới hạn Roche có thể đã kết tụ lại thành hệ thống vệ tinh hiện tại của Sao Thổ. Các quan sát về Sao Thổ và các mặt trăng của nó bởi sứ mệnh Cassini, kết thúc vào năm 2017, đã củng cố lý thuyết này, với bằng chứng cho thấy các vành đai và mặt trăng còn rất trẻ.
Các vành đai của Sao Thổ tiếp tục nhận được vật chất lạ bị các thiên thạch vi mô bắn phá. Tuy nhiên, xét về lượng tích lũy thì hoạt động này trẻ hơn so với thời điểm Sao Thổ và hầu hết các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời hình thành cách đây 4,5 tỷ năm.
Ngoài ra, các vòng đang mất khối lượng và cuối cùng sẽ biến mất khi các hạt trôi vào bầu khí quyển của các hành tinh khí khổng lồ. Tỷ lệ mất mát hiện tại cho thấy nó không thể tồn tại quá vài trăm triệu năm. Ngoài ra, đặc tính thủy triều của mặt trăng và độ nghiêng quỹ đạo của Rhea cho thấy rằng chúng chỉ mới có hình dạng hiện tại gần đây.
Những phát hiện mới mâu thuẫn với các lý thuyết trước đây về các vành đai và mặt trăng của Sao Thổ, cho rằng chúng cũng lâu đời như phần còn lại của hệ mặt trời. Các mô hình cũ hơn cho rằng các mặt trăng hoặc sao chổi sơ khai có thể đã va chạm hoặc vỡ ra trong những ngày đầu hỗn loạn của hệ mặt trời cách đây 3,8 đến 4,1 tỷ năm, khi các tác động mạnh xảy ra phổ biến hơn. Một giả thuyết hình thành gần đây khác cho rằng một mặt trăng có kích thước bằng Europa quay quanh Titan và Europa đã rơi vào giới hạn Loche của Sao Thổ khoảng 100 triệu năm trước, nhưng điều này sẽ cần nhiều phép đo hơn.
Một khám phá thú vị khác về các mặt trăng của Sao Thổ là chúng đang làm nóng bầu khí quyển của hành tinh, dựa trên phân tích dữ liệu từ nhiều sứ mệnh gần đây. Bằng chứng này có thể giúp các nhà thiên văn tìm thấy các hành tinh có vành ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Phân tích sâu hơn về dữ liệu Cassini cho thấy vệ tinh Enceladus của Sao Thổ chứa tất cả sáu thành phần cần thiết cho sự sống. Nghiên cứu này đánh dấu lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện ra phốt pho bên ngoài Trái đất.