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衛星介紹

土衛(wei)六(liu)（Titan，又稱為(wei)泰坦(tan)星(xing)(xing)）是(shi)環(huan)繞土星(xing)(xing)運行的(de)(de)(de)一顆衛(wei)星(xing)(xing)，是(shi)土星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)中最大(da)的(de)(de)(de)一個，也是(shi)太陽系第二(er)大(da)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)。荷蘭物理(li)學(xue)家、天(tian)文學(xue)家和數學(xue)家克里斯(si)蒂安·惠(hui)更斯(si)在1655年(nian)3月25日發(fa)現(xian)它，也是(shi)在太陽系內繼木(mu)星(xing)(xing)伽利(li)略衛(wei)星(xing)(xing)后(hou)發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)第一顆衛(wei)星(xing)(xing)。

由于是(shi)(shi)太(tai)陽系(xi)唯一(yi)一(yi)個擁(yong)有(you)濃厚大氣(qi)層的(de)(de)衛(wei)星，因此被高(gao)度(du)懷疑有(you)生(sheng)(sheng)命體的(de)(de)存在，科(ke)學家也推測大氣(qi)中的(de)(de)甲烷(wan)可(ke)能是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)命體的(de)(de)基礎(chu)。土衛(wei)六(liu)可(ke)以被視為一(yi)個時光機器，有(you)助我們了(le)解地(di)球(qiu)最(zui)初期的(de)(de)情況(kuang)，揭開地(di)球(qiu)生(sheng)(sheng)物如何誕生(sheng)(sheng)之謎。

土衛(wei)六上的表面(mian)(mian)重力(li)極低，和月球相(xiang)當(dang)，但又擁(yong)有濃厚(hou)大(da)(da)氣(qi)層，其表面(mian)(mian)的大(da)(da)氣(qi)壓約為地球的1.5倍，這種奇特的現(xian)象(xiang)對研究行星大(da)(da)氣(qi)學是一個很好的題(ti)材。同時濃厚(hou)的大(da)(da)氣(qi)加上相(xiang)當(dang)低的表面(mian)(mian)重力(li)令登陸和起飛更容易。

名稱來歷

惠(hui)更(geng)斯簡(jian)單的(de)(de)(de)把這(zhe)顆(ke)他(ta)發現的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)稱(cheng)為(wei)(wei)“Saturni Luna”(“土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)”)。之后，喬凡尼(ni)·多(duo)美(mei)尼(ni)科(ke)·卡(ka)西尼(ni)為(wei)(wei)了表達對國王路易十(shi)四(si)(si)的(de)(de)(de)敬意將發現的(de)(de)(de)四(si)(si)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(它們(men)是土(tu)衛(wei)(wei)(wei)三-忒堤(di)斯，土(tu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)-狄(di)俄涅(nie)，土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五-瑞亞以(yi)(yi)及土(tu)衛(wei)(wei)(wei)八-伊阿珀托(tuo)斯)命(ming)名為(wei)(wei)Lodicea Sidera(路易星(xing)(xing)(xing))。天文(wen)學家依據習(xi)慣把這(zhe)五顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)以(yi)(yi)數字加以(yi)(yi)編號。其他(ta)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)被稱(cheng)為(wei)(wei)惠(hui)更(geng)斯衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)或(huo)土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)第六(liu)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(從(cong)當時知道(dao)的(de)(de)(de)距離土(tu)星(xing)(xing)(xing)遠近排列(lie)，土(tu)衛(wei)(wei)(wei)一美(mei)馬斯和土(tu)衛(wei)(wei)(wei)二恩克拉多(duo)斯在1789年被發現)。

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)的英文(wen)名(ming)(ming)稱"Titan"和其他另外七顆當時已知的土(tu)(tu)星(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的名(ming)(ming)稱來自約翰(han)·赫(he)歇(xie)(xie)爾(er)爵士(shi)(約翰(han)·赫(he)歇(xie)(xie)爾(er)是威廉(lian)·赫(he)歇(xie)(xie)爾(er)爵士(shi)兒子，威廉(lian)·赫(he)歇(xie)(xie)爾(er)本人(ren)發現了土(tu)(tu)衛(wei)(wei)一和土(tu)(tu)衛(wei)(wei)二)。約翰(han)·赫(he)歇(xie)(xie)耳在1847年出(chu)版(ban)的《在好望(wang)角天文(wen)觀測的結果》一書(shu)中把這顆新衛(wei)(wei)星(xing)(xing)命名(ming)(ming)為“提(ti)坦(tan)”，提(ti)坦(tan)在神話中是克羅諾(nuo)斯（他的羅馬神話的對應(ying)者薩圖恩）和他的兄(xiong)弟(di)姐妹們的統稱。

物理特性

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六是(shi)(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)最大(da)的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，也是(shi)(shi)太陽系第二大(da)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，比行星(xing)(xing)水星(xing)(xing)的體(ti)積大(da)(雖(sui)然(ran)質(zhi)(zhi)量(liang)沒有水星(xing)(xing)大(da))，在太陽系中它(ta)的大(da)小只比木星(xing)(xing)最大(da)的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)木衛(wei)(wei)三小。但最近(jin)的觀測也顯示濃密(mi)(mi)的大(da)氣(qi)可能使人(ren)們過(guo)高(gao)估計了泰坦的直徑(jing)，如同(tong)許多(duo)其他(ta)的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)一樣(yang)，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六比134340號(hao)小行星(xing)(xing)（原冥(ming)王星(xing)(xing)）的質(zhi)(zhi)量(liang)和(he)體(ti)積都要大(da)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六平均半(ban)徑(jing)2575千米，質(zhi)(zhi)量(liang)1.345×1023千克，平均密(mi)(mi)度1.880×103千克/立方米。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六環繞(rao)土(tu)(tu)星(xing)(xing)公轉軌道(dao)(dao)半(ban)長徑(jing)為1,221,850千米，偏心率0.0292，軌道(dao)(dao)平面與土(tu)(tu)星(xing)(xing)赤道(dao)(dao)面的交角為0.33°，公轉周期(qi)15天(tian)22時41分(fen)24秒。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六的自轉周期(qi)與公轉周期(qi)相同(tong)，這(zhe)一點與月球(qiu)類(lei)似。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六有濃密(mi)(mi)的大(da)氣(qi)，主要成分(fen)是(shi)(shi)氮，表面大(da)氣(qi)壓力1.5×10?帕(pa)斯卡，表面溫度-179.15℃。

土衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)質(zhi)量與木衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三，木衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)，海衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一，小(xiao)行星(xing)(xing)(xing)134340（冥王星(xing)(xing)(xing)）大(da)體(ti)類(lei)似。土衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)一半(ban)是(shi)水冰(bing)一半(ban)是(shi)固體(ti)材(cai)料。在多個不同結晶(jing)狀冰(bing)層的(de)3400米下有一個固體(ti)核心(xin)。核心(xin)內部(bu)應(ying)該仍然(ran)熾熱。雖然(ran)土衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五以及其他的(de)土星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)也類(lei)似，但土衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)核心(xin)密度更大(da)，這是(shi)因為它體(ti)積巨大(da)造成(cheng)重(zhong)力壓(ya)縮其內部(bu)造成(cheng)的(de)。

大氣情況

大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)情況土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)是(shi)已知(zhi)擁有(you)(you)(you)真正大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)，其他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)最多只是(shi)擁有(you)(you)(you)示(shi)蹤(zong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti).。大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在是(shi)1944年首(shou)先被(bei)杰勒(le)德·柯伊伯（Gerard P. Kuiper）使(shi)用光譜(pu)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，他(ta)發(fa)(fa)現(xian)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)(wan)(wan)局部壓(ya)力達到100毫巴。后來，旅行(xing)者太(tai)(tai)(tai)空船(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測(ce)也(ye)證(zheng)實土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)上(shang)擁有(you)(you)(you)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)，事(shi)實上(shang)，土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)比地球(qiu)(qiu)還要大(da)(da)一(yi)點，星(xing)球(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力是(shi)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.5倍(bei)。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表(biao)面(mian)濃(nong)(nong)密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)層(ceng)(ceng)遮蓋住了(le)(le)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)地貌。人們一(yi)般認為(wei)(wei)(wei)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表(biao)面(mian)是(shi)固態(tai)或(huo)液體(ti)乙烷(wan)(wan)(wan)。從地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雷達測(ce)量(liang)發(fa)(fa)現(xian)那(nei)里(li)沒有(you)(you)(you)大(da)(da)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙烷(wan)(wan)(wan)海(hai)(hai)洋，但(dan)是(shi)仍然有(you)(you)(you)可能(neng)存(cun)(cun)在小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙烷(wan)(wan)(wan)湖(hu)。后來，科學家對(dui)卡西尼太(tai)(tai)(tai)空船(chuan)發(fa)(fa)回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照(zhao)片進(jin)(jin)行(xing)研(yan)(yan)究，認為(wei)(wei)(wei)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)上(shang)或(huo)許根(gen)本不存(cun)(cun)在液態(tai)甲烷(wan)(wan)(wan)海(hai)(hai)洋。研(yan)(yan)究人員(yuan)曾通過(guo)地面(mian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡對(dui)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)進(jin)(jin)行(xing)觀測(ce)，他(ta)們當(dang)時認為(wei)(wei)(wei)，種種跡象顯示(shi)這一(yi)土(tu)星(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)上(shang)可能(neng)存(cun)(cun)在液態(tai)海(hai)(hai)洋。但(dan)是(shi)，科學家們對(dui)得出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論仍有(you)(you)(you)疑惑(huo)之(zhi)處，因為(wei)(wei)(wei)以(yi)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測(ce)顯示(shi)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表(biao)面(mian)確有(you)(you)(you)著閃(shan)爍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液體(ti)反光，尤其是(shi)幾年前通過(guo)大(da)(da)型無線(xian)電望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡觀測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)更證(zheng)明極有(you)(you)(you)可能(neng)存(cun)(cun)在液體(ti)海(hai)(hai)洋。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98.44%是(shi)氮氣(qi)(qi)(qi)，是(shi)太(tai)(tai)(tai)陽系中惟一(yi)除了(le)(le)地球(qiu)(qiu)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)富氮星(xing)體(ti)，那(nei)里(li)還有(you)(you)(you)大(da)(da)量(liang)不同(tong)種類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳氫化合物(wu)殘余（包括甲烷(wan)(wan)(wan)、乙烷(wan)(wan)(wan)、丁二(er)炔、丙(bing)炔、丙(bing)炔腈、乙炔、丙(bing)烷(wan)(wan)(wan)，以(yi)及二(er)氧化碳、氰(qing)、氰(qing)化氫和(he)氦氣(qi)(qi)(qi)）。這些碳氫化合物(wu)被(bei)認為(wei)(wei)(wei)來自于土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)上(shang)層(ceng)(ceng)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)(wan)(wan)。當(dang)甲烷(wan)(wan)(wan)因為(wei)(wei)(wei)太(tai)(tai)(tai)陽輻(fu)射而(er)發(fa)(fa)生(sheng)反應就會產生(sheng)濃(nong)(nong)密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)桔紅色煙云(yun)。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表(biao)面(mian)那(nei)像是(shi)被(bei)涂上(shang)了(le)(le)一(yi)層(ceng)(ceng)柏油的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)沉淀叫做tholin。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)沒有(you)(you)(you)磁(ci)場保護(hu),所以(yi)當(dang)它(ta)有(you)(you)(you)時運行(xing)在土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)外時，便直接暴露在太(tai)(tai)(tai)陽風之(zhi)下。這導致(zhi)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)電離并在大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)上(shang)層(ceng)(ceng)釋放出一(yi)些分子(zi)。

在(zai)接(jie)近表面時，土衛六(liu)(liu)的(de)(de)(de)溫度大約是94K(-179.15℃)。水(shui)冰在(zai)這種溫度下會(hui)升華，所(suo)以大氣(qi)(qi)中會(hui)有少(shao)量的(de)(de)(de)水(shui)蒸氣(qi)(qi)存在(zai).土衛六(liu)(liu)表面除了覆蓋全(quan)球的(de)(de)(de)迷霧之(zhi)外也有各種不同的(de)(de)(de)云。云可能(neng)是由甲(jia)烷，乙烷或簡單的(de)(de)(de)有機物組成。其他稀有的(de)(de)(de)復雜化學物質是土衛六(liu)(liu)在(zai)太空外觀呈現橙色的(de)(de)(de)原因。

2004年11月卡西尼(ni)號飛越(yue)過土衛(wei)六照片中(zhong)明亮多(duo)云的(de)南極,但并未發現期望的(de)甲(jia)烷存(cun)在.這令(ling)科學家們困惑,対云成分的(de)相關(guan)研(yan)究(jiu)仍然在進行中(zhong),人們過去關(guan)于土衛(wei)六大氣(qi)的(de)知識可能需要(yao)重新(xin)書寫。

2004年卡西尼號(hao)觀測大(da)氣的結果發現土衛六大(da)氣“超(chao)級旋轉(zhuan)”，就(jiu)像金星(xing)那樣(yang)，其(qi)大(da)氣要比表面(mian)旋轉(zhuan)快很多。

據美國科學日報報道(dao)，西(xi)班牙格拉納達大(da)學和瓦倫(lun)西(xi)亞大(da)學的(de)(de)物理(li)學家們通過分析“惠更斯”探(tan)測器對土(tu)衛六的(de)(de)特殊觀測數(shu)據，明(ming)確地(di)證實土(tu)衛六大(da)氣(qi)層(ceng)中存在著雷(lei)電風(feng)暴(bao)(bao)等(deng)自然電活躍(yue)性活動。科學團體認為有機分子、早期(qi)生命形(xing)式可能形(xing)成于行(xing)星或衛星具有雷(lei)電風(feng)暴(bao)(bao)的(de)(de)高層(ceng)大(da)氣(qi)層(ceng)中。

自從1908年，西班牙天文學(xue)(xue)家喬西·科馬斯·蘇(su)拉發現(xian)土(tu)衛六(liu)具(ju)有大(da)氣(qi)層以來，在其他衛星上(shang)未曾發現(xian)過大(da)氣(qi)層的(de)存在。他解釋說，“在土(tu)衛六(liu)上(shang)形(xing)成著(zhu)具(ju)有傳遞運動(dong)的(de)大(da)氣(qi)云層，因此靜(jing)態電場和(he)暴風雨狀況可(ke)以形(xing)成。依據(ju)俄羅斯生(sheng)物化(hua)學(xue)(xue)家亞歷山大(da)·奧帕金的(de)理(li)論和(he)斯坦利·米勒的(de)實(shi)驗，土(tu)衛六(liu)具(ju)有雷(lei)電風暴活動(dong)性(xing)的(de)大(da)氣(qi)層可(ke)能形(xing)成有機物質和(he)早期生(sheng)命形(xing)式，該條件下(xia)通過釋放電量可(ke)從無機混合物中綜合形(xing)成有機化(hua)合物。

表面特征

至(zhi)2004年，人(ren)類(lei)對土衛六(liu)的(de)(de)(de)表面地(di)圖的(de)(de)(de)了解仍然是(shi)(shi)(shi)非常缺乏了解的(de)(de)(de)。無(wu)論如何(he)，人(ren)類(lei)使(shi)用哈勃(bo)天文(wen)望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)紅外(wai)線和卡西尼-惠更斯(si)號(hao)拍摂到一(yi)個(ge)高亮度，有(you)澳洲大(da)小區域的(de)(de)(de)圖片。這個(ge)區域的(de)(de)(de)非正式名稱是(shi)(shi)(shi)''Xanadu Regio''(世外(wai)桃源)；沒有(you)人(ren)知道(dao)那里是(shi)(shi)(shi)什(shen)么樣。類(lei)似的(de)(de)(de)哈勃(bo)太空望遠(yuan)鏡、Keck望遠(yuan)鏡和甚(shen)大(da)望遠(yuan)鏡還觀(guan)(guan)測到土衛六(liu)上另外(wai)一(yi)片大(da)小相近的(de)(de)(de)深色區域，人(ren)們推(tui)測那里可能是(shi)(shi)(shi)液態的(de)(de)(de)甲烷或乙烷海洋，但卡西尼號(hao)觀(guan)(guan)測的(de)(de)(de)數據發現可能是(shi)(shi)(shi)其(qi)他物質。卡西尼號(hao)還發回大(da)量土衛六(liu)高分辨率地(di)貌圖像(xiang)，其(qi)中(zhong)包括謎(mi)一(yi)般的(de)(de)(de)線狀條紋，一(yi)些科學家認為那可能是(shi)(shi)(shi)地(di)殼構造運動產生的(de)(de)(de)。

2004年(nian)11月26日的(de)(de)(de)一(yi)次飛(fei)越(yue)土(tu)衛(wei)六的(de)(de)(de)觀測(ce),發(fa)現(xian)土(tu)衛(wei)六光(guang)滑的(de)(de)(de)表面上只有很少的(de)(de)(de)沖擊環形山(shan),這(zhe)些環形山(shan)在光(guang)線(xian)的(de)(de)(de)作(zuo)用下明暗對比強烈。這(zhe)大概是(shi)(shi)土(tu)衛(wei)六烴(jing)(jing)雨或烴(jing)(jing)雪落入環形山(shan)或火山(shan)噴發(fa)活動活躍(yue)造成(cheng)的(de)(de)(de)經(jing)常地殼(ke)重構所致。探(tan)(tan)測(ce)器(qi)的(de)(de)(de)分光(guang)器(qi)發(fa)現(xian)亮區(qu)和(he)暗區(qu)發(fa)射的(de)(de)(de)太陽光(guang)波長一(yi)樣，這(zhe)就意味著它們可能由相同的(de)(de)(de)物質(zhi)組成(cheng)(或者至少是(shi)(shi)覆蓋(gai)著相同的(de)(de)(de)物質(zhi))。至于到(dao)底是(shi)(shi)什么(me)物質(zhi)，人們依然(ran)不清楚。人們曾(ceng)希望憑借探(tan)(tan)測(ce)器(qi)觀測(ce)物體(ti)或液體(ti)反射光(guang)線(xian)而(er)發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)烴(jing)(jing)湖(hu)或烴(jing)(jing)海并未被探(tan)(tan)測(ce)到(dao).這(zhe)使得科學家懷疑(yi)土(tu)衛(wei)六表面可能是(shi)(shi)完全呈(cheng)冰狀或泥濘狀態。

為(wei)了(le)更(geng)好的(de)了(le)解表面地(di)貌(mao)(mao)，卡西尼太空船在(zai)飛(fei)近土衛六(liu)時使(shi)用(yong)了(le)雷達遙感測繪技術.傳回(hui)的(de)第一張(zhang)圖片就(jiu)展現地(di)表是(shi)一個復(fu)雜，崎嶇與平坦并存(cun)的(de)區域.這(zhe)種地(di)貌(mao)(mao)看來(lai)(lai)應該是(shi)由火山(shan)造成的(de).火山(shan)可(ke)能噴發(fa)(fa)出(chu)水和氨水.另外也發(fa)(fa)現了(le)一些(xie)好像(xiang)風蝕產生的(de)條紋狀地(di)貌(mao)(mao)。還有(you)一些(xie)看起來(lai)(lai)是(shi)已經被填平的(de)沖擊環形山(shan)，其中(zhong)的(de)液(ye)(ye)體(ti)可(ke)能是(shi)液(ye)(ye)態烴。湖(hu)中(zhong)有(you)或沒有(you)什(shen)么仍然無法確定。另有(you)一些(xie)區域返回(hui)的(de)信(xin)號看來(lai)(lai)，可(ke)能是(shi)固體(ti)或液(ye)(ye)體(ti)，但其他(ta)的(de)解釋仍然存(cun)在(zai).土衛六(liu)看起來(lai)(lai)真(zhen)的(de)很光滑，表面沒有(you)高(gao)于50米的(de)地(di)貌(mao)(mao)。

天文學(xue)家(jia)認為，土(tu)衛六上(shang)分布著(zhu)眾多(duo)由液體(ti)甲(jia)烷和乙(yi)烷構成(cheng)的(de)湖泊，這顆衛星的(de)寒冷程(cheng)度(du)超過(guo)南(nan)極洲。科(ke)學(xue)家(jia)表(biao)示，雖然土(tu)衛六上(shang)更加(jia)寒冷，但是它上(shang)面(mian)的(de)風、雨和構造(zao)過(guo)程(cheng)，使它成(cheng)為太(tai)陽系中與地球(qiu)最相(xiang)像的(de)天體(ti)。雖然這顆衛星低達(da)零(ling)下(xia)292華氏度(du)零(ling)下(xia)180攝(she)氏度(du)的(de)平均表(biao)面(mian)溫度(du)會使水始終保持(chi)固體(ti)狀(zhuang)態，但是它表(biao)面(mian)存在(zai)液體(ti)甲(jia)烷和乙(yi)烷，這些物質可(ke)為生命提供(gong)一個棲息地，但沒(mei)有(you)氧難被引燃。

觀測歷史

1655年，荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯用他(ta)自制的(de)新(xin)望遠鏡(jing)對準土(tu)星(xing)，準備研究土(tu)星(xing)環，但(dan)讓他(ta)驚訝的(de)是，在土(tu)星(xing)的(de)旁邊赫然有(you)一顆巨大(da)的(de)衛星(xing)，這就是土(tu)衛六——泰坦。

1907年，西班牙天文學家何塞·科馬斯·索拉(la)從望遠鏡中(zhong)觀測到土衛六的(de)圓面邊(bian)界有陰影(ying)，指出這是(shi)存(cun)在大氣的(de)象征。

1944年，荷蘭(lan)裔美國(guo)天(tian)文學(xue)家杰拉(la)德(de)·柯伊伯用光譜分析儀觀測，發現土衛六上存(cun)在甲烷氣(qi)體(ti)。

科學研究

土(tu)衛六(liu)上存(cun)(cun)在(zai)豐(feng)富的有(you)機(ji)化(hua)合(he)物和(he)氮(dan)等元(yuan)素，與(yu)地球早期(qi)生(sheng)(sheng)命形成時的環境相似。土(tu)衛六(liu)上的氰和(he)烴(jing)在(zai)一定(ding)情況下可(ke)生(sheng)(sheng)成腈，再被(bei)星球上的水冰水解，生(sheng)(sheng)成羧酸和(he)胺類物質，而這兩(liang)者(zhe)還可(ke)以生(sheng)(sheng)成具有(you)重(zhong)大意義的氨基酸。不(bu)過(guo)(guo)，土(tu)衛六(liu)上也存(cun)(cun)在(zai)制約(yue)生(sheng)(sheng)命存(cun)(cun)在(zai)的重(zhong)要因(yin)素。一是溫度過(guo)(guo)低，二是尚未發現液態水的存(cun)(cun)在(zai)，三是土(tu)衛六(liu)沒有(you)磁場保護，所以當它有(you)時運(yun)行在(zai)土(tu)星的磁氣層(ceng)外時，便(bian)直接暴露在(zai)太陽風之下，輻射可(ke)能使生(sheng)(sheng)命無(wu)法存(cun)(cun)在(zai)。

科學家稱，土(tu)星(xing)(xing)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)土(tu)衛(wei)六上巨(ju)大(da)的(de)碳氫化合物“冰山”湖可形成奇異生命(ming)形式。美(mei)國宇航(hang)局的(de)研究(jiu)人員表示(shi)，這一最新(xin)理論或許還能解釋來自這顆衛(wei)星(xing)(xing)上的(de)巨(ju)大(da)湖泊和海洋(yang)的(de)奇怪(guai)讀數(shu)。

土(tu)衛(wei)六(liu)表面的這個新湖泊覆蓋(gai)面積有1.3萬(wan)平(ping)方英里(li)（3.4萬(wan)平(ping)方公里(li)），它(ta)位于土(tu)衛(wei)六(liu)南極(ji)位置，具(ju)有部(bu)分湖泊特征。自從(cong)“卡西尼(ni)”探測器2004年抵達土(tu)星(xing)體系(xi)，科學家(jia)就致力于研究土(tu)衛(wei)六(liu)極(ji)地附近甲烷(wan)湖泊的特征，該研究證實了大型寒(han)冷(leng)的衛(wei)星(xing)也存在著甲烷(wan)雨。

科學(xue)家(jia)指出(chu)，這種新湖(hu)泊只是淺薄的(de)沼澤地，但是觀測數據顯示當(dang)暴(bao)風(feng)雨(yu)來(lai)到(dao)時，湖(hu)泊將形成(cheng)(cheng)足夠深、奔流向前的(de)液(ye)體(ti)甲烷。前不久(jiu)，美(mei)(mei)國(guo)約翰(han)斯－霍(huo)普金斯大學(xue)應(ying)用(yong)物(wu)理實驗室(shi)的(de)行星科學(xue)家(jia)伊麗莎(sha)白－圖特爾(er)說：“土衛六表面的(de)雷暴(bao)模型(xing)顯示一次暴(bao)風(feng)雨(yu)便可(ke)形成(cheng)(cheng)數十厘米深的(de)甲烷雨(yu)水。”美(mei)(mei)國(guo)宇航局(ju)戈達(da)德太空研究(jiu)協會研究(jiu)小組成(cheng)(cheng)員托(tuo)尼－德爾(er)杰(jie)尼奧（TonyDelGenio）稱，這項(xiang)研究(jiu)是證實土衛六表面存在液(ye)態甲烷的(de)最直(zhi)接證據。

圖特(te)爾說：“人(ren)們(men)看到土(tu)衛(wei)(wei)六上空(kong)的(de)(de)這(zhe)種云層非(fei)常類似于地球的(de)(de)云層，同時人(ren)們(men)發(fa)現(xian)該(gai)區域(yu)表(biao)面有液體(ti)洪流的(de)(de)跡(ji)象。”德(de)爾杰尼奧補充指(zhi)出，“卡(ka)西尼”探(tan)測器(qi)科學(xue)家在此之前并未注意到這(zhe)個新湖泊的(de)(de)形成(cheng)，當時由于科學(xue)家們(men)意識到該(gai)區域(yu)可(ke)能出現(xian)大雨，便(bian)投入更多(duo)的(de)(de)精力(li)觀測出現(xian)大雨的(de)(de)特(te)征，忽視(shi)了土(tu)衛(wei)(wei)六表(biao)面形成(cheng)新湖泊的(de)(de)跡(ji)象。

科學家非常興奮這(zhe)項(xiang)研究發現揭示(shi)了土衛六(liu)的(de)氣候特(te)征變化，當2004年“卡西尼(ni)”探測器抵達土星體系(xi)，正(zheng)值土衛六(liu)南(nan)(nan)半球(qiu)處(chu)于(yu)夏季，北半球(qiu)處(chu)于(yu)冬季，暴(bao)風(feng)云主要聚集(ji)形成于(yu)土衛六(liu)南(nan)(nan)極(ji)地區(qu)。季節正(zheng)接近于(yu)春(chun)分，這(zhe)兒不(bu)再有任何南(nan)(nan)半球(qiu)暴(bao)風(feng)。德爾杰尼(ni)奧說：“暴(bao)風(feng)雨主要集(ji)中在中緯度地區(qu)，偶爾會出現在低緯度地區(qu)。”

2008年，“卡西尼”探測器已完成(cheng)了4年勘測任務，計劃延長勘測時間(jian)至2010年。該探測器現運行狀(zhuang)況健康正常，任務操作(zuo)員(yuan)希望今后進一步延長其工(gong)作(zuo)壽命。

圖(tu)特爾(er)在約(yue)翰·霍普(pu)金斯大(da)(da)學(xue)實驗(yan)室(shi)的同事拉爾(er)夫－羅(luo)雷茲（Ralph Lorenz）并未直接(jie)涉及這(zhe)項研究，他(ta)指(zhi)出(chu)像這(zhe)樣的研究將(jiang)有助于人們理(li)想地球氣(qi)候變(bian)化的特點。他(ta)在一封電子郵件中寫道：“土衛(wei)六大(da)(da)氣(qi)層擁有大(da)(da)量的甲烷潮(chao)濕氣(qi)體(ti)，因(yin)此在度過漫長的干(gan)旱之后(hou)會出(chu)現強烈的暴(bao)風(feng)雨天(tian)氣(qi)。”

2014年10月31日，美國宇航局的(de)卡(ka)西尼飛船在土星(xing)最大的(de)衛星(xing)土衛六的(de)高層大氣中(zhong)發現(xian)了(le)甲烷云層。

戈達德(de)空間飛(fei)行中(zhong)(zhong)心卡西尼項(xiang)目科學家，有(you)關這(zhe)一發現的研究(jiu)論(lun)文第(di)一作者卡里·安德(de)森(Carrie Anderson)表示(shi)：“甲烷(wan)云層(ceng)竟然能(neng)在土衛六(liu)大氣中(zhong)(zhong)如此高的高度上形成完全出(chu)乎意料。此前沒有(you)人認(ren)為這(zhe)是可能(neng)的。”

2012年7月2日消息，據(ju)美國宇航(hang)局網站報道，來自卡西尼(ni)探測器的(de)最(zui)新數據(ju)顯(xian)示土星最(zui)大的(de)衛(wei)星土衛(wei)六(liu)冰封的(de)地下可能存在一(yi)個液(ye)態水(shui)層。有關這一(yi)發(fa)現的(de)論(lun)文已經被發(fa)表(biao)在最(zui)新出版的(de)《科(ke)學(xue)》雜(za)志上(shang)。

論文(wen)第一作者，卡西尼(ni)項目(mu)組(zu)成員，意大(da)利(li)羅馬第一大(da)學(xue)的盧西亞諾(nuo)·列斯(Luciano Iess)說：“卡西尼(ni)探(tan)測(ce)到土衛六(liu)大(da)幅度的潮(chao)汐起伏，這幾乎必然讓人(ren)得出其地表下(xia)方存在(zai)一個隱匿著的海洋的結論。”他說：“對于水的搜尋是太陽系探(tan)測(ce)行動的一項重要目(mu)標，而(er)現在(zai)我們又鎖(suo)定了一個新的，可能(neng)富(fu)含(han)水的天體目(mu)標。”

讓(rang)科學家們做出此項發(fa)(fa)現的(de)(de)是(shi)潮(chao)汐變形現象。土星(xing)的(de)(de)巨大引力會(hui)讓(rang)土衛(wei)六不斷發(fa)(fa)生拉升(sheng)或擠壓變形。如果土衛(wei)六完(wan)全是(shi)由固態巖石組成(cheng)(cheng)的(de)(de)，那(nei)么來(lai)自(zi)土星(xing)的(de)(de)引力會(hui)造成(cheng)(cheng)其地表隆起，形成(cheng)(cheng)所謂的(de)(de)“固體潮(chao)”，其高度應為3英(ying)尺(約合1米)左右。然(ran)而卡西尼(ni)號的(de)(de)實測數(shu)據顯示這一隆起高達30英(ying)尺(約合10米)。這一數(shu)據暗(an)示土衛(wei)六這顆(ke)星(xing)球并非完(wan)全由固態的(de)(de)巖石物(wu)質(zhi)組成(cheng)(cheng)。

起先科(ke)學家們并無把握卡西尼(ni)號能否探測(ce)到由(you)土星引力(li)(li)引起的(de)(de)潮汐隆(long)起。然而(er)卡西尼(ni)探測(ce)器竟然做到了，它在2006年2月(yue)27日至2011年2月(yue)18日期(qi)間先后(hou)6次(ci)近距(ju)離飛越土衛六(liu)(liu)，在此期(qi)間對土衛六(liu)(liu)的(de)(de)重力(li)(li)場進行精確(que)(que)測(ce)量。這些重力(li)(li)場數據(ju)，加上美國(guo)宇航局(ju)深空網(DSN)的(de)(de)協助，最終精確(que)(que)地給(gei)出了土衛六(liu)(liu)表面潮汐隆(long)起的(de)(de)大小數值。

薩(sa)米·阿(a)斯(si)瑪(Sami Asmar)來自美國宇航局(ju)噴氣推進實驗室(JPL)，同時也是(shi)卡(ka)西尼項目組成員，她說：“我們進行(xing)了(le)超高(gao)精度的(de)(de)(de)測(ce)量工作，很(hen)幸運的(de)(de)(de)是(shi)卡(ka)西尼號探測(ce)器和深空網天(tian)線之間保持了(le)非(fei)常穩定的(de)(de)(de)聯系(xi)。土(tu)衛六在(zai)土(tu)星引潮力(li)下形成的(de)(de)(de)潮汐(xi)隆(long)起，相比其它巨行(xing)星，如木星的(de)(de)(de)一些衛星上所形成的(de)(de)(de)潮汐(xi)隆(long)起而言(yan)并不顯著。然而在(zai)缺乏實地(di)鉆探條件的(de)(de)(de)情況下，重力(li)場數據已經是(shi)我們能夠獲(huo)知(zhi)土(tu)衛六內(nei)部結構的(de)(de)(de)最好方法了(le)。”

要形(xing)成(cheng)實測值大小(xiao)的(de)潮汐(xi)隆起(qi)效應，土衛(wei)六(liu)地(di)下的(de)海(hai)洋層(ceng)不必很厚很深。一個位(wei)于其堅硬的(de)可變形(xing)外(wai)殼和內部巖石(shi)地(di)幔(man)層(ceng)之間的(de)液(ye)態水(shui)層(ceng)就(jiu)可以讓土衛(wei)六(liu)在(zai)圍繞土星周圍運行時呈現如(ru)觀察值所反映的(de)那種隆起(qi)或(huo)壓縮現象。由于土衛(wei)六(liu)地(di)表主(zhu)要是由水(shui)冰組成(cheng)的(de)，這在(zai)外(wai)太陽系(xi)衛(wei)星中十分常見(jian)，科學家們相信土衛(wei)六(liu)的(de)海(hai)洋主(zhu)要成(cheng)分也應該(gai)是液(ye)態水(shui)。

在(zai)地(di)球(qiu)上(shang)，來(lai)自(zi)月球(qiu)和太(tai)陽(yang)的(de)引(yin)力作用會在(zai)地(di)表(biao)海(hai)洋上(shang)引(yin)起潮(chao)汐(xi)。在(zai)開闊的(de)海(hai)域，這(zhe)一隆起數值可達2英尺(chi)(約(yue)60厘(li)米(mi))。來(lai)自(zi)月球(qiu)和太(tai)陽(yang)的(de)引(yin)力也會造(zao)成(cheng)地(di)殼中形成(cheng)固(gu)體潮(chao)，其(qi)幅度約(yue)為20英寸(50厘(li)米(mi))。

在(zai)(zai)土衛六表面下方存(cun)(cun)在(zai)(zai)液態(tai)海(hai)洋這(zhe)(zhe)一點本身并不能構成(cheng)這(zhe)(zhe)里可能存(cun)(cun)在(zai)(zai)生(sheng)命的結論。科學家(jia)們傾向于(yu)認(ren)(ren)為(wei)只有當液態(tai)水跟巖石(shi)之間存(cun)(cun)在(zai)(zai)直(zhi)接接觸時生(sheng)命才更有可能出(chu)現。而我們尚無法確認(ren)(ren)這(zhe)(zhe)一海(hai)洋的海(hai)底(di)是否是由巖石(shi)構成(cheng)的。

這一(yi)探測結果對于(yu)揭開土衛六上的甲(jia)烷持(chi)續(xu)補給(gei)之謎具有重要意(yi)義。在(zai)土衛六大氣(qi)中(zhong)甲(jia)烷含量非常豐(feng)富，然而研究人員(yuan)認(ren)為甲(jia)烷在(zai)大氣(qi)中(zhong)應(ying)當是不(bu)穩定(ding)的，如(ru)果土衛六大氣(qi)能(neng)長期保(bao)持(chi)豐(feng)富的甲(jia)烷含量，那么就(jiu)必定(ding)存在(zai)一(yi)個能(neng)持(chi)續(xu)供應(ying)甲(jia)烷物質的來源。

喬納(na)森(sen)·魯寧(Jonathan Lunine)是美國康(kang)奈爾大學(xue)的(de)(de)卡(ka)西(xi)尼項目成員，他說(shuo)：“土衛(wei)六(liu)地下(xia)存(cun)在液態水層(ceng)的(de)(de)發現非常(chang)重(zhong)要，因為我們(men)希望能理解甲烷是如何(he)被(bei)存(cun)儲在土衛(wei)六(liu)內部的(de)(de)，以及這些儲存(cun)的(de)(de)甲烷又是如何(he)被(bei)釋放出(chu)來(lai)的(de)(de)。”他說(shuo)：“這一點非常(chang)重(zhong)要，因為土衛(wei)六(liu)所有(you)的(de)(de)不同尋常(chang)之處都和豐富的(de)(de)甲烷含(han)量有(you)關，但是其大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)甲烷氣(qi)體(ti)早(zao)就應該在地質學(xue)意義(yi)上的(de)(de)短時間內被(bei)破壞了。”

設想一個(ge)液態水(shui)構成的(de)地(di)下海洋(yang)(yang)，其中(zhong)充滿了氨(an)，這些氨(an)水(shui)沿著裂隙(xi)和孔隙(xi)上(shang)升(sheng)到地(di)表層(ceng)，釋放出(chu)冰(bing)層(ceng)中(zhong)的(de)甲(jia)(jia)烷(wan)氣體。與此同時這樣(yang)一個(ge)地(di)下海洋(yang)(yang)也可(ke)以作為(wei)甲(jia)(jia)烷(wan)儲備池。

2012年10月(yue)22日消息(xi)，根據美國宇航局卡西尼(ni)號探測(ce)器發(fa)回(hui)的(de)最(zui)新圖像(xiang)，科學家們在土(tu)星最(zui)大(da)的(de)衛星土(tu)衛六上辨認出一些巨大(da)的(de)高溫穹(qiong)窿形(xing)構(gou)造。這(zhe)很像(xiang)烘烤面包(bao)時(shi)看到的(de)情況，當(dang)進行烘烤時(shi)，面包(bao)的(de)表皮會(hui)凸起并開裂(lie)。現在科學家們認為(wei)在這(zhe)顆土(tu)星最(zui)大(da)的(de)衛星上，正在發(fa)生相(xiang)類似的(de)情形(xing)。

此前科(ke)學家們在金星(xing)表面(mian)觀(guan)測到(dao)過相似的地形，在金星(xing)表面(mian)一(yi)座名為(wei)庫納皮皮(Kunapipi)的火山山頂，探測器拍攝(she)到(dao)一(yi)個(ge)直徑大(da)約20英里(約合30公里)的穹窿狀凸(tu)起。研究人員也(ye)相信(xin)，在土(tu)衛六(liu)表面(mian)觀(guan)測到(dao)的一(yi)條(tiao)長(chang)約70公里的狹長(chang)裂谷也(ye)是由于下(xia)部(bu)物質受熱(re)上涌引起的地表開裂，這種上涌的物質有(you)可(ke)能(neng)是巖漿。

美(mei)國宇航(hang)局噴(pen)氣推進實驗(yan)室(JPL)卡西尼項(xiang)目組雷達(da)設備(bei)科學家(jia)羅(luo)斯里·羅(luo)普斯(Rosaly Lopes)表(biao)示：“這(zhe)種穹窿(long)形構造是(shi)此前我(wo)(wo)們從(cong)未(wei)在土衛(wei)六(liu)上觀測到過的，這(zhe)顯示，即便是(shi)在長達(da)8年的探測之后，這(zhe)顆星球仍在持續(xu)地(di)給(gei)我(wo)(wo)們帶(dai)來驚喜。”

這種獨(du)特(te)的(de)構造地形可能和地球上的(de)巖(yan)(yan)蓋相類似(si)，所謂(wei)巖(yan)(yan)蓋就是(shi)指上升(sheng)入侵的(de)熔巖(yan)(yan)冷凝形成的(de)。美國(guo)猶(you)他州境內的(de)亨利山便(bian)是(shi)這種地貌的(de)典型代表。而這張顯(xian)示穹窿構造的(de)圖像(xiang)是(shi)由(you)卡西尼(ni)號探測(ce)器在2012年5月(yue)22日使用雷達(da)設備(bei)拍攝的(de)。

另外一個由艾(ai)倫·斯托芬(Ellen Stofan)領銜的(de)卡西(xi)尼科學(xue)家(jia)小組(zu)對土衛(wei)六(liu)南半球(qiu)的(de)雷達(da)圖像進行了(le)仔細(xi)審(shen)視du，并在(zai)這里發現了(le)古(gu)代海岸線(xian)的(de)痕跡。土衛(wei)六(liu)是除了(le)地球(qiu)之(zhi)外唯一一個被確認擁有穩定(ding)液(ye)體存在(zai)其(qi)表面的(de)星球(qiu)，盡管這些液(ye)體并不是水，而是碳氫(qing)化合物。

人們(men)還只(zhi)在(zai)土(tu)衛(wei)六(liu)的北(bei)半球觀測到廣闊(kuo)海(hai)洋的存(cun)在(zai)。但對(dui)卡西尼探測器(qi)在(zai)2008~2011年之間(jian)所收集探測數據的分析顯(xian)示在(zai)土(tu)衛(wei)六(liu)南(nan)極附(fu)近(jin)也(ye)曾一度存(cun)在(zai)廣闊(kuo)的淺海(hai)區域。

斯托芬博(bo)士和她的(de)(de)同事們在(zai)土(tu)(tu)衛(wei)六南(nan)半球(qiu)識別出兩個(ge)已(yi)經(jing)干涸或大部(bu)已(yi)經(jing)干涸的(de)(de)海洋(yang)(yang)的(de)(de)痕跡。其中一個(ge)這樣(yang)已(yi)經(jing)干涸海洋(yang)(yang)的(de)(de)面積(ji)可(ke)能曾(ceng)(ceng)一度(du)(du)達(da)到475x280公(gong)里(li)的(de)(de)大小，深度(du)(du)可(ke)能達(da)到數百英尺。土(tu)(tu)衛(wei)六南(nan)半球(qiu)面積(ji)最大的(de)(de)湖泊安大略(lve)湖(Ontario Lacus)正位于一個(ge)干涸的(de)(de)海洋(yang)(yang)范圍(wei)之內，看起來似(si)乎(hu)是(shi)曾(ceng)(ceng)經(jing)的(de)(de)汪洋(yang)(yang)大海僅(jin)剩的(de)(de)一部(bu)分(fen)水域。

而另一個(ge)由卡(ka)西尼雷達小(xiao)組成(cheng)員，加州理(li)工的(de)奧(ao)迪德·安羅森(Oded Aharonson)博士領銜的(de)研究(jiu)小(xiao)組則認為土(tu)衛六(liu)(liu)正在經歷和地(di)球(qiu)的(de)米蘭科維奇(qi)周(zhou)期相類似的(de)長期變化(hua)，這(zhe)(zhe)是由于軌道運行(xing)方面(mian)表(biao)現出來的(de)長期規律性變化(hua)引起(qi)的(de)結(jie)果。這(zhe)(zhe)種長期的(de)氣(qi)候性變化(hua)將導致土(tu)衛六(liu)(liu)地(di)表(biao)的(de)液體在其南北(bei)半(ban)(ban)球(qiu)之(zhi)間來回遷移。根據這(zhe)(zhe)一模型，土(tu)衛六(liu)(liu)的(de)南半(ban)(ban)球(qiu)在大約5萬年前應當曾經擁有面(mian)積(ji)廣闊的(de)巨大海洋。

斯(si)托(tuo)芬(fen)博士表示：“土衛六(liu)表面的(de)海(hai)洋(yang)正(zheng)是孕育前生(sheng)命(ming)化(hua)學(xue)(xue)環境的(de)現成實驗室，并且我們還知道它正(zheng)以(yi)大約10萬(wan)年為(wei)周期在南北半(ban)球(qiu)之間進(jin)行(xing)(xing)遷移(yi)。”他(ta)說(shuo)：“我很想仔細查看一(yi)下(xia)土衛六(liu)北半(ban)球(qiu)的(de)海(hai)洋(yang)以(yi)及(ji)南半(ban)球(qiu)已經(jing)干涸的(de)海(hai)洋(yang)遺跡，來了解一(yi)下(xia)這些前生(sheng)命(ming)化(hua)學(xue)(xue)演化(hua)究竟已經(jing)進(jin)行(xing)(xing)到了何種地步。”

卡西尼小(xiao)組已經基本(ben)證實了(le)土衛(wei)六北半(ban)球海洋體系的(de)(de)穩定性(xing)(xing)。他們在過去一(yi)整個土衛(wei)六季節中(zhong)(即地球上大約6年)一(yi)直對這里的(de)(de)海洋進(jin)行(xing)持(chi)續(xu)的(de)(de)監(jian)視。而(er)此次發布的(de)(de)拍攝于2012年5月22日的(de)(de)這張圖像中(zhong)，科學家(jia)們發現北半(ban)球的(de)(de)湖泊岸線并(bing)未發生改變，這說(shuo)明北半(ban)球的(de)(de)湖泊并(bing)非季節性(xing)(xing)事(shi)件(jian)。相比之下，2010年的(de)(de)一(yi)場暴風雨之后，土衛(wei)六赤道附近(jin)出現了(le)明顯的(de)(de)變暗色區域(yu)。

人(ren)們一直認為土衛(wei)六(liu)是(shi)(shi)(shi)太陽系中最(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)的衛(wei)星(xing)(xing)，并取(qu)名為泰(tai)坦(tan)。在希(xi)臘神(shen)話里，泰(tai)坦(tan)是(shi)(shi)(shi)一個巨人(ren)家(jia)族。土衛(wei)六(liu)是(shi)(shi)(shi)科學(xue)家(jia)認為的太陽系除地(di)(di)球外(wai)(wai)最(zui)(zui)有(you)可能(neng)存(cun)(cun)在生命的星(xing)(xing)球。它是(shi)(shi)(shi)太陽系唯(wei)一擁有(you)濃厚大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)的衛(wei)星(xing)(xing)。與(yu)地(di)(di)球不(bu)同的是(shi)(shi)(shi)，地(di)(di)球的大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)主(zhu)要由氮氣(qi)(qi)和氧氣(qi)(qi)組(zu)成(cheng)，而(er)土衛(wei)六(liu)的大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)則主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)甲烷。而(er)且，濃密的大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)反(fan)射(she)了大(da)(da)(da)(da)部分的光線，造(zao)成(cheng)反(fan)溫(wen)室效應，使得土衛(wei)六(liu)的地(di)(di)表(biao)十分寒冷，溫(wen)度(du)(du)只(zhi)有(you)零下(xia)(xia)(xia)180攝氏度(du)(du)，不(bu)可能(neng)有(you)液(ye)態水(shui)存(cun)(cun)在。但(dan)是(shi)(shi)(shi)2005年(nian)兩(liang)個科學(xue)家(jia)研究小(xiao)組(zu)提出，外(wai)(wai)星(xing)(xing)微生物(wu)或(huo)許生存(cun)(cun)在泰(tai)坦(tan)湖泊的液(ye)態碳(tan)氫(qing)化合(he)物(wu)里。科學(xue)家(jia)表(biao)示，乙(yi)炔在泰(tai)坦(tan)大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)形成(cheng)，下(xia)(xia)(xia)降(jiang)到泰(tai)坦(tan)表(biao)面。外(wai)(wai)星(xing)(xing)微生物(wu)吃下(xia)(xia)(xia)乙(yi)炔，同氫(qing)氣(qi)(qi)發生化合(he)作用，來獲(huo)取(qu)能(neng)量。

此后，泰坦表面(mian)發現了數十(shi)個湖(hu)泊(bo)，科學家(jia)認為其中(zhong)充滿了液態乙(yi)烷(wan)和(he)甲烷(wan)混合(he)物(wu)。不(bu)過由(you)于沒(mei)有探測(ce)飛船對泰坦湖(hu)泊(bo)直接取樣(yang)，沒(mei)有人知道其中(zhong)的(de)乙(yi)炔具體含量。1989年有科學家(jia)估(gu)計，泰坦湖(hu)泊(bo)中(zhong)的(de)碳(tan)氫化(hua)合(he)物(wu)液體內乙(yi)炔的(de)含量僅為萬分之幾。

由(you)法國雷恩(en)國立高等化(hua)學(xue)學(xue)院丹尼(ni)爾·考迪(di)爾領導的(de)科學(xue)家小組對泰(tai)坦湖泊乙(yi)炔(gui)含(han)量進行了(le)新(xin)計(ji)算。他們(men)根據探(tan)測土(tu)星系(xi)的(de)卡西(xi)尼(ni)－惠更(geng)斯(si)任務新(xin)近獲(huo)得的(de)數據，做出最新(xin)估計(ji)稱泰(tai)坦湖泊含(han)有(you)更(geng)多的(de)乙(yi)炔(gui)。如果泰(tai)坦上(shang)存(cun)在外星生(sheng)(sheng)物，湖泊內的(de)乙(yi)炔(gui)足以為(wei)任何饑餓的(de)外星生(sheng)(sheng)物提供食物。2005年(nian)，卡西(xi)尼(ni)號(hao)攜帶的(de)“惠更(geng)斯(si)”號(hao)子探(tan)測器，在充(chong)滿液(ye)態甲烷的(de)土(tu)衛六(liu)(liu)上(shang)登陸。“惠更(geng)斯(si)”當時在在土(tu)衛六(liu)(liu)工作24小時，重點探(tan)測土(tu)衛六(liu)(liu)上(shang)可能(neng)存(cun)在的(de)生(sheng)(sheng)命跡象。

存在生命跡象

據美國太空網報道(dao)，在過去30年里，科學(xue)家已知道(dao)一種叫做索林斯(si)(tholins)的復雜(za)碳(tan)化合物存在于(yu)彗星(xing)和(he)太陽(yang)系其他行星(xing)的大氣層中，理論上，索林斯(si)可以與水進行叫做水解的化學(xue)反應，從(cong)而制造出類(lei)似(si)于(yu)地球早期(qi)階段(duan)的復雜(za)分子(zi)結構。

在地(di)球(qiu)上，復雜有機分子(zi)被認為是(shi)(shi)生(sheng)命(ming)形式(shi)出(chu)現的(de)(de)早期階段，比如被稱為生(sheng)命(ming)起(qi)源前的(de)(de)混合(he)物(wu)。土(tu)衛(wei)六是(shi)(shi)土(tu)星最(zui)大(da)的(de)(de)一顆衛(wei)星，它(ta)主要是(shi)(shi)由冰物(wu)質構成的(de)(de)。許多冰在隕星碰撞(zhuang)或地(di)下活動中可能(neng)融化，生(sheng)成“冰火山”噴射(she)出(chu)包括(kuo)混合(he)氨氣和(he)水的(de)(de)“巖漿”。

是否形(xing)成(cheng)于土衛六大氣層(ceng)中(zhong)的(de)索林斯(si)通過隕(yun)星碰撞或冰火山與液態水臨時性反應，在水凍結(jie)之前生成(cheng)潛在的(de)生命(ming)起源前有機分(fen)子(zi)？沒有科學家可以準確地進(jin)行解釋。

美國亞(ya)利桑那州大(da)學(xue)(xue)行(xing)星科(ke)學(xue)(xue)系研(yan)究(jiu)生凱(kai)瑟琳(lin)·尼(ni)什在(zai)實(shi)驗室(shi)里進行(xing)了為(wei)期多天的(de)研(yan)究(jiu)，她在(zai)近冰凍溫度條件下通過水解形成類似(si)索林(lin)斯的(de)物質。她將(jiang)這項研(yan)究(jiu)報告發表在(zai)《天體生物學(xue)(xue)》雜志上。暴露在(zai)土衛六上的(de)液態水被認為(wei)持續存在(zai)數(shu)百至(zhi)數(shu)千(qian)年，像(xiang)這樣的(de)固態冰融(rong)化(hua)成液態水的(de)反(fan)應經常發生。很(hen)可能類似(si)這樣的(de)反(fan)應同樣發生于早期地(di)球。

在實驗室里，尼什在低溫放(fang)電狀(zhuang)態下(xia)將(jiang)(jiang)5%甲烷和95%氮混(hun)(hun)合(he)形(xing)成類似索(suo)林(lin)斯的一種有(you)機(ji)(ji)混(hun)(hun)合(he)物質(zhi)，她將(jiang)(jiang)這種索(suo)林(lin)斯樣本融解在水中(zhong)，然(ran)后放(fang)置在40攝氏度水環境中(zhong)避免出現冷(leng)凍，進而測量其(qi)水解混(hun)(hun)合(he)的比率。結果(guo)顯(xian)示(shi)，10%索(suo)林(lin)斯形(xing)成了(le)有(you)機(ji)(ji)混(hun)(hun)合(he)物，它與水中(zhong)的氧(yang)發生反應，形(xing)成了(le)復雜的有(you)機(ji)(ji)分子。

當尼(ni)什的(de)研(yan)究報告發(fa)表在科學期刊上時，她的(de)理論也遭到了(le)批(pi)判(pan)。瑞塞勒(le)理工學院研(yan)究員教授詹姆士(shi)·費里斯從事(shi)土衛(wei)六大氣層化學性質研(yan)究許(xu)多年，他指出尼(ni)什的(de)研(yan)究存在著“缺陷”，其原因是(shi)她使用放電方(fang)法形成(cheng)索林(lin)斯，然而土衛(wei)六大氣層很可(ke)能是(shi)通(tong)過紫外(wai)光線(xian)和帶電輻(fu)射粒(li)子形成(cheng)索林(lin)斯的(de)。

費里斯(si)使用紫(zi)外光線(xian)混合了類似土(tu)衛(wei)六(liu)大(da)氣層中(zhong)的氣體進行(xing)了一項(xiang)實驗，他(ta)說，“放電所形(xing)成(cheng)的物(wu)(wu)質結構與紫(zi)外線(xian)光分解不(bu)(bu)(bu)一樣，因此其水(shui)解時間(jian)也完(wan)全不(bu)(bu)(bu)相同。許多光化學(xue)進程形(xing)成(cheng)的碳氫化合物(wu)(wu)并不(bu)(bu)(bu)與水(shui)發生反應。”

尼什(shen)對此(ci)作出反應，她(ta)指出，電子(zi)或等離子(zi)的(de)釋放意味著模擬帶(dai)電粒(li)子(zi)的(de)交互作用。她(ta)贊同費里斯所說的(de)紫外光線輻射形(xing)成索林斯更(geng)像(xiang)土衛六(liu)大氣層中的(de)薄霧(wu)。但是(shi)她(ta)認(ren)為(wei)這樣(yang)形(xing)成的(de)化合物多數不與水(shui)發生(sheng)反應。

她承認自(zi)己的(de)(de)研究工(gong)作(zuo)并(bing)不(bu)是理想(xiang)的(de)(de)呈(cheng)現(xian)土衛六大氣層(ceng)的(de)(de)化學特性(xing)，她說，“形成在低壓(ya)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下的(de)(de)索(suo)(suo)(suo)林(lin)斯(si)要比高壓(ya)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下更像土衛六薄(bo)霧，你可(ke)以在低壓(ya)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)使(shi)用紫外光(guang)(guang)線制造(zao)索(suo)(suo)(suo)林(lin)斯(si)，但不(bu)能在低壓(ya)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下使(shi)用等(deng)離(li)子釋(shi)放制造(zao)索(suo)(suo)(suo)林(lin)斯(si)。我們實驗(yan)所(suo)需的(de)(de)大量索(suo)(suo)(suo)林(lin)斯(si)必須通過(guo)放電技術來(lai)制造(zao)，通過(guo)紫外光(guang)(guang)線光(guang)(guang)分解只能生成一小部分。”

尼什的(de)(de)這項研究并不能完(wan)整(zheng)地(di)表(biao)現出土衛六(liu)行星的(de)(de)化學(xue)(xue)性質，該研究表(biao)明類(lei)似的(de)(de)化學(xue)(xue)反應(ying)在(zai)(zai)液態水環境(jing)中可(ke)(ke)生成顯(xian)著(zhu)數量的(de)(de)有(you)機混合物。在(zai)(zai)土衛六(liu)表(biao)面，生命(ming)起(qi)源(yuan)前分(fen)子可(ke)(ke)能存在(zai)(zai)于碰撞(zhuang)隕坑和冰火(huo)山(shan)的(de)(de)融(rong)化水中，類(lei)似這樣(yang)的(de)(de)進(jin)程很可(ke)(ke)能發生于地(di)球(qiu)早期生命(ming)孕育階段，那(nei)時(shi)的(de)(de)早期地(di)球(qiu)大氣層還(huan)未出現顯(xian)著(zhu)數量的(de)(de)氧氣。

生命存在

土(tu)(tu)星的(de)(de)(de)(de)大衛星土(tu)(tu)衛六(liu)擁有太(tai)陽系(xi)中神奇的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面環(huan)境，充滿(man)液態(tai)甲烷和(he)碳氫(qing)化合物的(de)(de)(de)(de)世界可能存在(zai)有趣的(de)(de)(de)(de)生命。美國康(kang)奈爾大學(xue)天體生物學(xue)家(jia)(jia)和(he)化學(xue)家(jia)(jia)認為土(tu)(tu)衛六(liu)在(zai)許多(duo)方面是地(di)球的(de)(de)(de)(de)孿生兄弟，土(tu)(tu)衛六(liu)是太(tai)陽系(xi)最大的(de)(de)(de)(de)衛星，比水(shui)星還大，表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)大氣壓力比地(di)球要(yao)高(gao)一點(dian)，而且也有大氣。更重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)是，土(tu)(tu)衛六(liu)時太(tai)陽系(xi)除地(di)球外唯一一顆(ke)擁有表(biao)(biao)面液態(tai)物質的(de)(de)(de)(de)星球，卡(ka)西尼探測器發(fa)現了土(tu)(tu)衛六(liu)上的(de)(de)(de)(de)湖泊和(he)河流，甚至在(zai)土(tu)(tu)衛六(liu)的(de)(de)(de)(de)極地(di)地(di)區，科(ke)學(xue)家(jia)(jia)還發(fa)現最大的(de)(de)(de)(de)湖泊。

土衛(wei)六大氣中存在復雜的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)分子，科學家認為這是生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)基石(shi)，于是科學家猜想(xiang)土衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)態甲烷世(shi)界中可(ke)能(neng)有(you)(you)怪(guai)異的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物，比如能(neng)夠在零下(xia)180攝氏度的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)中生(sheng)(sheng)(sheng)存，利用液(ye)(ye)(ye)態烷烴作為能(neng)量來(lai)源。這一(yi)猜想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)根(gen)據(ju)來(lai)自(zi)卡西尼(ni)探(tan)測(ce)器(qi)對(dui)土衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)(de)調查(cha)，發現(xian)液(ye)(ye)(ye)態甲烷的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)有(you)(you)可(ke)能(neng)出現(xian)奇怪(guai)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物，康奈爾大學研究小(xiao)組發現(xian)，磷脂分子的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成是地球生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)出現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)重要一(yi)個步驟，而土衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)有(you)(you)助于磷脂分子的(de)(de)(de)(de)(de)出現(xian)。

土(tu)衛六(liu)上(shang)如果存在(zai)(zai)(zai)生(sheng)命(ming)，那幾乎(hu)肯(ken)定是(shi)(shi)(shi)擁有細(xi)(xi)(xi)胞膜(mo)的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞個體，卡(ka)西尼號(hao)飛船數據發現土(tu)衛六(liu)大氣中存在(zai)(zai)(zai)非(fei)常(chang)復雜的(de)(de)化學(xue)反應，丙(bing)烯腈可(ke)能(neng)(neng)(neng)是(shi)(shi)(shi)土(tu)衛六(liu)生(sheng)命(ming)細(xi)(xi)(xi)胞膜(mo)中的(de)(de)基(ji)礎(chu)物質，目(mu)前(qian)(qian)實驗室已經可(ke)以在(zai)(zai)(zai)土(tu)衛六(liu)的(de)(de)環境下模擬產生(sheng)此類物質。因(yin)此丙(bing)烯腈膜(mo)可(ke)能(neng)(neng)(neng)是(shi)(shi)(shi)土(tu)衛六(liu)生(sheng)命(ming)的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞膜(mo)結構，計算化學(xue)仿真結果表明(ming)其能(neng)(neng)(neng)夠適應土(tu)衛六(liu)上(shang)的(de)(de)環境。為(wei)了進(jin)一(yi)步證明(ming)土(tu)衛六(liu)是(shi)(shi)(shi)否(fou)存在(zai)(zai)(zai)生(sheng)命(ming)，我們(men)應該派遣(qian)一(yi)艘探測器前(qian)(qian)往土(tu)衛六(liu)的(de)(de)甲烷海洋(yang)，或許這是(shi)(shi)(shi)最直接(jie)的(de)(de)證明(ming)方式。

宜居星球榜首

行星(xing)宜居(ju)度指(zhi)數則(ze)考慮一組完全不同的因(yin)素(su)，如星(xing)球(qiu)表面究竟是(shi)巖質的還是(shi)冰凍的、星(xing)球(qiu)是(shi)否有大氣層、是(shi)否有磁場等(deng)。

設計出行星(xing)(xing)宜(yi)居(ju)(ju)度(du)指(zhi)(zhi)數和(he)地球相(xiang)似度(du)指(zhi)(zhi)數兩大指(zhi)(zhi)標體系(xi)，對可能存(cun)在外(wai)(wai)星(xing)(xing)生命的星(xing)(xing)球進(jin)行可能性排(pai)序。兩類指(zhi)(zhi)標體系(xi)分別為行星(xing)(xing)宜(yi)居(ju)(ju)度(du)指(zhi)(zhi)數和(he)地球相(xiang)似度(du)指(zhi)(zhi)數。根(gen)據科(ke)學家們(men)的評估結果，土(tu)星(xing)(xing)最(zui)大衛星(xing)(xing)土(tu)衛六和(he)系(xi)外(wai)(wai)行星(xing)(xing)Gliese 581g分別位(wei)居(ju)(ju)兩大指(zhi)(zhi)標宜(yi)居(ju)(ju)星(xing)(xing)球排(pai)行榜之首，被(bei)認為是最(zui)宜(yi)居(ju)(ju)的外(wai)(wai)星(xing)(xing)世界(jie)。系(xi)外(wai)(wai)行星(xing)(xing)Gliese 581g位(wei)于(yu)天(tian)秤座內，距離地球大約20.5光年。科(ke)學家們(men)的研究(jiu)成果發表于(yu)《天(tian)體生物學》雜志(zhi)之上(shang)。