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衛星介紹

土衛(wei)(wei)六（Titan，又(you)稱為泰坦星(xing)(xing)）是環繞土星(xing)(xing)運行(xing)的(de)一(yi)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，是土星(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)中(zhong)最大的(de)一(yi)個，也是太陽系第(di)二大的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。荷蘭物理學家、天文學家和數學家克里斯蒂安(an)·惠更斯在(zai)1655年3月25日發現它，也是在(zai)太陽系內繼木星(xing)(xing)伽利略衛(wei)(wei)星(xing)(xing)后發現的(de)第(di)一(yi)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。

由于是(shi)太陽(yang)系唯一(yi)一(yi)個(ge)擁(yong)有(you)(you)濃厚大氣層(ceng)的(de)衛(wei)星(xing)，因此(ci)被高度懷疑有(you)(you)生命體的(de)存(cun)在，科學家也推測大氣中的(de)甲烷(wan)可能是(shi)生命體的(de)基礎。土衛(wei)六可以被視為一(yi)個(ge)時光機器(qi)，有(you)(you)助我們了解地球(qiu)(qiu)最(zui)初期(qi)的(de)情況，揭開地球(qiu)(qiu)生物如何誕生之謎。

土衛(wei)六上(shang)的(de)表面重力極低(di)，和月(yue)球(qiu)相當，但又(you)擁有濃(nong)厚大(da)氣層，其(qi)表面的(de)大(da)氣壓約為地球(qiu)的(de)1.5倍，這種奇特的(de)現象對研(yan)究行星大(da)氣學是一(yi)個很好的(de)題材。同時濃(nong)厚的(de)大(da)氣加上(shang)相當低(di)的(de)表面重力令(ling)登陸(lu)和起飛更容易。

名稱來歷

惠更斯(si)簡(jian)單的(de)(de)(de)把這顆他(ta)(ta)發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)稱(cheng)為(wei)“Saturni Luna”(“土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)”)。之后，喬凡(fan)尼·多美(mei)尼科·卡西尼為(wei)了表達對(dui)國王路易(yi)十四的(de)(de)(de)敬意(yi)將發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)四顆衛(wei)星(xing)(xing)(它們是(shi)土衛(wei)三-忒(te)堤(di)斯(si)，土衛(wei)四-狄(di)俄涅，土衛(wei)五-瑞亞以及土衛(wei)八-伊阿珀(po)托斯(si))命名為(wei)Lodicea Sidera(路易(yi)星(xing)(xing))。天文學家依據習(xi)慣把這五顆衛(wei)星(xing)(xing)以數字加以編號(hao)。其他(ta)(ta)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)被稱(cheng)為(wei)惠更斯(si)衛(wei)星(xing)(xing)或(huo)土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)第六顆衛(wei)星(xing)(xing)(從當時知道的(de)(de)(de)距離土星(xing)(xing)遠近排列，土衛(wei)一美(mei)馬斯(si)和土衛(wei)二恩克(ke)拉多斯(si)在1789年被發現(xian)(xian))。

土(tu)(tu)衛(wei)六的英文名稱"Titan"和(he)其他另外七顆(ke)當時已知的土(tu)(tu)星(xing)衛(wei)星(xing)的名稱來自約翰·赫(he)歇(xie)爾爵(jue)士(約翰·赫(he)歇(xie)爾是(shi)威廉·赫(he)歇(xie)爾爵(jue)士兒子，威廉·赫(he)歇(xie)爾本人發現(xian)了土(tu)(tu)衛(wei)一和(he)土(tu)(tu)衛(wei)二)。約翰·赫(he)歇(xie)耳在(zai)(zai)1847年(nian)出版的《在(zai)(zai)好望角天文觀測的結果》一書中把這顆(ke)新衛(wei)星(xing)命名為“提坦”，提坦在(zai)(zai)神話(hua)中是(shi)克羅諾斯(si)（他的羅馬神話(hua)的對應者薩(sa)圖(tu)恩）和(he)他的兄弟姐妹們的統(tong)稱。

物理特性

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六是土(tu)(tu)星(xing)最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)，也是太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系第(di)二大(da)(da)(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)，比行星(xing)水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)體(ti)積(ji)大(da)(da)(da)(雖然質量沒有(you)水(shui)星(xing)大(da)(da)(da))，在(zai)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系中它(ta)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小只比木星(xing)最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)木衛(wei)(wei)(wei)三小。但最近(jin)的(de)(de)(de)觀測也顯示濃(nong)密(mi)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)可能使人們過高估計了(le)泰坦的(de)(de)(de)直徑(jing)(jing)，如同(tong)許多(duo)其他的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)一樣，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六比134340號小行星(xing)（原冥王星(xing)）的(de)(de)(de)質量和體(ti)積(ji)都要(yao)大(da)(da)(da)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六平(ping)均(jun)半徑(jing)(jing)2575千米，質量1.345×1023千克，平(ping)均(jun)密(mi)度(du)1.880×103千克/立方米。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六環繞土(tu)(tu)星(xing)公(gong)轉(zhuan)軌道半長徑(jing)(jing)為1,221,850千米，偏(pian)心率0.0292，軌道平(ping)面(mian)與(yu)(yu)土(tu)(tu)星(xing)赤道面(mian)的(de)(de)(de)交角為0.33°，公(gong)轉(zhuan)周(zhou)期15天22時(shi)41分24秒。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六的(de)(de)(de)自轉(zhuan)周(zhou)期與(yu)(yu)公(gong)轉(zhuan)周(zhou)期相同(tong)，這一點(dian)與(yu)(yu)月球(qiu)類似。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六有(you)濃(nong)密(mi)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)，主要(yao)成分是氮，表面(mian)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)壓力1.5×10?帕斯卡，表面(mian)溫度(du)-179.15℃。

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)質量(liang)與木(mu)衛(wei)(wei)三(san)，木(mu)衛(wei)(wei)四，海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)，小(xiao)行星134340（冥王星）大(da)體(ti)類(lei)似(si)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)一(yi)半是水冰一(yi)半是固(gu)體(ti)材料。在多個不同結晶狀冰層的3400米(mi)下(xia)有一(yi)個固(gu)體(ti)核心。核心內部應該仍然熾熱。雖然土(tu)(tu)衛(wei)(wei)五以及其他(ta)的土(tu)(tu)星衛(wei)(wei)星也類(lei)似(si)，但土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)的核心密(mi)度更大(da)，這是因(yin)為它體(ti)積巨大(da)造(zao)成重力(li)壓縮其內部造(zao)成的。

大氣情況

大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)情況土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)是(shi)(shi)(shi)已知擁有(you)(you)(you)(you)真正大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)，其(qi)他(ta)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)最多(duo)只是(shi)(shi)(shi)擁有(you)(you)(you)(you)示蹤氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti).。大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)是(shi)(shi)(shi)1944年首先被杰勒德·柯伊伯（Gerard P. Kuiper）使用(yong)光譜望(wang)遠(yuan)鏡發現(xian)的(de)(de)，他(ta)發現(xian)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)局(ju)部壓力達到(dao)100毫巴。后來(lai)，旅行者太空船的(de)(de)觀測也證實土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)上擁有(you)(you)(you)(you)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)，事實上，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)壓比地球(qiu)(qiu)(qiu)還(huan)要大(da)(da)一(yi)點，星(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)表面(mian)的(de)(de)壓力是(shi)(shi)(shi)地球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)1.5倍。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表面(mian)濃密的(de)(de)云(yun)層(ceng)遮(zhe)蓋住了(le)(le)它的(de)(de)表面(mian)地貌。人們一(yi)般認為(wei)(wei)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表面(mian)是(shi)(shi)(shi)固態或(huo)液(ye)(ye)體(ti)(ti)乙烷(wan)(wan)。從地球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)雷達測量發現(xian)那(nei)里沒有(you)(you)(you)(you)大(da)(da)范圍(wei)的(de)(de)乙烷(wan)(wan)海(hai)洋，但是(shi)(shi)(shi)仍(reng)然(ran)有(you)(you)(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)存(cun)在(zai)(zai)小的(de)(de)乙烷(wan)(wan)湖。后來(lai)，科學家對卡西尼太空船發回的(de)(de)照片進行研究(jiu)，認為(wei)(wei)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)上或(huo)許根本不存(cun)在(zai)(zai)液(ye)(ye)態甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)海(hai)洋。研究(jiu)人員曾通過地面(mian)望(wang)遠(yuan)鏡對土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)進行觀測，他(ta)們當時(shi)(shi)認為(wei)(wei)，種(zhong)種(zhong)跡象(xiang)顯示這一(yi)土(tu)(tu)星(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)上可(ke)(ke)能(neng)(neng)存(cun)在(zai)(zai)液(ye)(ye)態海(hai)洋。但是(shi)(shi)(shi)，科學家們對得出的(de)(de)結論仍(reng)有(you)(you)(you)(you)疑惑之處，因(yin)為(wei)(wei)以(yi)前(qian)的(de)(de)觀測顯示土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表面(mian)確有(you)(you)(you)(you)著閃爍的(de)(de)液(ye)(ye)體(ti)(ti)反光，尤其(qi)是(shi)(shi)(shi)幾年前(qian)通過大(da)(da)型無線電望(wang)遠(yuan)鏡觀測的(de)(de)結果更證明極有(you)(you)(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)存(cun)在(zai)(zai)液(ye)(ye)體(ti)(ti)海(hai)洋。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)98.44%是(shi)(shi)(shi)氮氣(qi)(qi)(qi)，是(shi)(shi)(shi)太陽(yang)系(xi)中惟(wei)一(yi)除了(le)(le)地球(qiu)(qiu)(qiu)外的(de)(de)富氮星(xing)體(ti)(ti)，那(nei)里還(huan)有(you)(you)(you)(you)大(da)(da)量不同種(zhong)類的(de)(de)碳氫(qing)(qing)化合物殘余（包括甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)、乙烷(wan)(wan)、丁二(er)炔(gui)、丙炔(gui)、丙炔(gui)腈(jing)、乙炔(gui)、丙烷(wan)(wan)，以(yi)及二(er)氧(yang)化碳、氰、氰化氫(qing)(qing)和(he)氦(hai)氣(qi)(qi)(qi)）。這些(xie)(xie)碳氫(qing)(qing)化合物被認為(wei)(wei)來(lai)自于土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)上層(ceng)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)。當甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)因(yin)為(wei)(wei)太陽(yang)輻射而(er)發生反應就會產生濃密的(de)(de)桔紅(hong)色煙云(yun)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)表面(mian)那(nei)像是(shi)(shi)(shi)被涂上了(le)(le)一(yi)層(ceng)柏油的(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機物沉淀叫做tholin。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)沒有(you)(you)(you)(you)磁場保護,所(suo)以(yi)當它有(you)(you)(you)(you)時(shi)(shi)運行在(zai)(zai)土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)磁氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)外時(shi)(shi)，便直接(jie)暴(bao)露(lu)在(zai)(zai)太陽(yang)風之下。這導(dao)致大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)電離并在(zai)(zai)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)上層(ceng)釋(shi)放出一(yi)些(xie)(xie)分(fen)子。

在(zai)接(jie)近表(biao)面時，土衛六的(de)溫度大約是94K(-179.15℃)。水(shui)(shui)冰在(zai)這種溫度下會升華，所以大氣中會有少量的(de)水(shui)(shui)蒸氣存在(zai).土衛六表(biao)面除了覆(fu)蓋全球(qiu)的(de)迷霧之外也有各種不同的(de)云。云可(ke)能是由(you)甲烷(wan)，乙烷(wan)或簡單的(de)有機(ji)物(wu)組(zu)成。其他稀有的(de)復雜化學物(wu)質是土衛六在(zai)太空外觀呈(cheng)現橙色的(de)原因。

2004年11月卡(ka)西尼(ni)號飛越(yue)過土衛六(liu)照(zhao)片中明亮多云的南極,但并(bing)未發現(xian)期望(wang)的甲烷存在.這令科學家(jia)們困惑,対云成(cheng)分的相關研(yan)究(jiu)仍然在進行(xing)中,人們過去關于(yu)土衛六(liu)大氣的知識可(ke)能需要重新(xin)書寫(xie)。

2004年(nian)卡西尼(ni)號觀測大(da)氣(qi)的結果發現土衛六大(da)氣(qi)“超級(ji)旋(xuan)轉”，就像(xiang)金星那(nei)樣，其大(da)氣(qi)要比表面旋(xuan)轉快(kuai)很多。

據美國科學(xue)日報(bao)報(bao)道，西班牙格拉(la)納(na)達大(da)學(xue)和瓦倫(lun)西亞大(da)學(xue)的物理學(xue)家們通過分(fen)析“惠更斯”探(tan)測器對(dui)土衛六的特殊觀測數據，明確地證實土衛六大(da)氣層(ceng)中存在著雷電(dian)風暴(bao)等自然電(dian)活(huo)躍性活(huo)動。科學(xue)團(tuan)體認為有機分(fen)子、早期生命形式(shi)可能形成于行(xing)星或(huo)衛星具有雷電(dian)風暴(bao)的高層(ceng)大(da)氣層(ceng)中。

自從1908年，西(xi)班(ban)牙天文學家喬西(xi)·科馬(ma)斯·蘇(su)拉發現土(tu)(tu)衛六(liu)具(ju)有(you)大氣層(ceng)以(yi)來(lai)，在(zai)其他(ta)衛星(xing)上(shang)未(wei)曾發現過(guo)大氣層(ceng)的(de)(de)存在(zai)。他(ta)解釋說，“在(zai)土(tu)(tu)衛六(liu)上(shang)形成(cheng)(cheng)著具(ju)有(you)傳遞運動的(de)(de)大氣云層(ceng)，因此靜態電(dian)場和(he)暴(bao)風雨(yu)狀況(kuang)可(ke)以(yi)形成(cheng)(cheng)。依據俄羅斯生物(wu)化學家亞歷(li)山大·奧(ao)帕金的(de)(de)理論和(he)斯坦(tan)利·米勒的(de)(de)實(shi)驗，土(tu)(tu)衛六(liu)具(ju)有(you)雷電(dian)風暴(bao)活(huo)動性的(de)(de)大氣層(ceng)可(ke)能形成(cheng)(cheng)有(you)機(ji)物(wu)質和(he)早(zao)期生命形式，該條件下(xia)通過(guo)釋放電(dian)量可(ke)從無機(ji)混合物(wu)中綜合形成(cheng)(cheng)有(you)機(ji)化合物(wu)。

表面特征

至2004年，人(ren)(ren)類對(dui)土衛六的表面地(di)(di)圖(tu)的了解(jie)仍然是(shi)非常缺乏了解(jie)的。無論如(ru)何，人(ren)(ren)類使用哈勃天文(wen)望(wang)遠鏡(jing)的紅外線和(he)卡西尼(ni)(ni)-惠更斯號(hao)拍摂到(dao)一(yi)個高亮度，有澳洲大(da)小區域(yu)的圖(tu)片。這(zhe)個區域(yu)的非正式(shi)名(ming)稱(cheng)是(shi)''Xanadu Regio''(世外桃源)；沒有人(ren)(ren)知道那(nei)里(li)是(shi)什么樣。類似(si)的哈勃太空望(wang)遠鏡(jing)、Keck望(wang)遠鏡(jing)和(he)甚大(da)望(wang)遠鏡(jing)還觀測(ce)(ce)到(dao)土衛六上(shang)另外一(yi)片大(da)小相近的深色區域(yu)，人(ren)(ren)們推(tui)測(ce)(ce)那(nei)里(li)可(ke)能(neng)是(shi)液態的甲(jia)烷(wan)或乙烷(wan)海洋(yang)，但卡西尼(ni)(ni)號(hao)觀測(ce)(ce)的數據發現可(ke)能(neng)是(shi)其(qi)他物質(zhi)。卡西尼(ni)(ni)號(hao)還發回(hui)大(da)量土衛六高分辨(bian)率地(di)(di)貌圖(tu)像(xiang)，其(qi)中包括謎一(yi)般的線狀(zhuang)條紋，一(yi)些科學家認為那(nei)可(ke)能(neng)是(shi)地(di)(di)殼構造運動產(chan)生的。

2004年11月26日的一(yi)次飛越土衛六(liu)的觀測(ce),發(fa)現土衛六(liu)光(guang)滑的表面上只有很少(shao)的沖擊環(huan)形(xing)山,這(zhe)些環(huan)形(xing)山在(zai)光(guang)線的作用(yong)下(xia)明(ming)暗(an)對比強(qiang)烈。這(zhe)大(da)概(gai)是土衛六(liu)烴(jing)(jing)雨或(huo)烴(jing)(jing)雪落入環(huan)形(xing)山或(huo)火山噴發(fa)活動活躍造成的經(jing)常地殼重(zhong)構所致。探(tan)測(ce)器(qi)的分光(guang)器(qi)發(fa)現亮區和暗(an)區發(fa)射(she)的太陽光(guang)波長一(yi)樣，這(zhe)就(jiu)意味著它們可(ke)能由相(xiang)同的物質(zhi)組成(或(huo)者至少(shao)是覆蓋著相(xiang)同的物質(zhi))。至于(yu)到(dao)底是什么物質(zhi)，人(ren)(ren)們依然不清(qing)楚(chu)。人(ren)(ren)們曾希(xi)望憑借探(tan)測(ce)器(qi)觀測(ce)物體或(huo)液體反射(she)光(guang)線而(er)發(fa)現的烴(jing)(jing)湖或(huo)烴(jing)(jing)海并未被探(tan)測(ce)到(dao).這(zhe)使得科學家懷疑土衛六(liu)表面可(ke)能是完(wan)全(quan)呈冰狀(zhuang)或(huo)泥濘狀(zhuang)態。

為了(le)更好(hao)的(de)(de)(de)了(le)解表面地貌，卡(ka)西尼太空船在飛近土(tu)衛六時使用了(le)雷(lei)達遙感測繪技術.傳回的(de)(de)(de)第一(yi)(yi)張圖片就展現(xian)地表是(shi)一(yi)(yi)個復(fu)雜，崎嶇(qu)與平(ping)坦(tan)并存(cun)的(de)(de)(de)區(qu)域.這種(zhong)地貌看(kan)(kan)(kan)(kan)來(lai)應該(gai)是(shi)由火山(shan)造成的(de)(de)(de).火山(shan)可能噴發(fa)出水(shui)(shui)和(he)氨水(shui)(shui).另(ling)外也發(fa)現(xian)了(le)一(yi)(yi)些好(hao)像風蝕產生的(de)(de)(de)條紋狀地貌。還有(you)一(yi)(yi)些看(kan)(kan)(kan)(kan)起來(lai)是(shi)已(yi)經被填平(ping)的(de)(de)(de)沖擊(ji)環形山(shan)，其中(zhong)的(de)(de)(de)液體(ti)(ti)(ti)可能是(shi)液態烴。湖中(zhong)有(you)或沒有(you)什么(me)仍(reng)然無法確定。另(ling)有(you)一(yi)(yi)些區(qu)域返回的(de)(de)(de)信號看(kan)(kan)(kan)(kan)來(lai)，可能是(shi)固(gu)體(ti)(ti)(ti)或液體(ti)(ti)(ti)，但其他的(de)(de)(de)解釋仍(reng)然存(cun)在.土(tu)衛六看(kan)(kan)(kan)(kan)起來(lai)真的(de)(de)(de)很光(guang)滑，表面沒有(you)高(gao)于(yu)50米的(de)(de)(de)地貌。

天文學家認為(wei)，土(tu)衛六上(shang)分布著眾(zhong)多(duo)由液(ye)體甲(jia)(jia)烷(wan)和乙烷(wan)構成的(de)湖泊(bo)，這(zhe)(zhe)顆衛星的(de)寒冷程度超過南極洲。科(ke)學家表(biao)示，雖(sui)然土(tu)衛六上(shang)更(geng)加寒冷，但(dan)(dan)是它上(shang)面(mian)的(de)風(feng)、雨和構造(zao)過程，使它成為(wei)太(tai)陽系中與地(di)(di)球最相像的(de)天體。雖(sui)然這(zhe)(zhe)顆衛星低(di)達(da)零(ling)下(xia)292華氏度零(ling)下(xia)180攝氏度的(de)平均表(biao)面(mian)溫(wen)度會(hui)使水(shui)始終(zhong)保(bao)持固體狀態，但(dan)(dan)是它表(biao)面(mian)存(cun)在液(ye)體甲(jia)(jia)烷(wan)和乙烷(wan)，這(zhe)(zhe)些物質可為(wei)生命(ming)提供一個(ge)棲息地(di)(di)，但(dan)(dan)沒(mei)有氧難被引(yin)燃。

觀測歷史

1655年，荷(he)蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯用他自制的(de)新望遠鏡對準土星，準備研究(jiu)土星環，但讓他驚訝的(de)是，在土星的(de)旁邊赫然有一顆巨大的(de)衛(wei)星，這(zhe)就(jiu)是土衛(wei)六——泰坦(tan)。

1907年，西班牙天文學(xue)家何塞·科馬斯·索拉從望遠(yuan)鏡中觀測到土衛六的圓面(mian)邊界有陰影(ying)，指出這是存在大氣(qi)的象征。

1944年，荷(he)蘭裔美國天文學家杰(jie)拉德·柯伊伯(bo)用(yong)光譜分析(xi)儀觀測，發現(xian)土衛六(liu)上存在(zai)甲烷氣體(ti)。

科學研究

土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)上存(cun)在(zai)(zai)豐富的(de)(de)有機化合(he)物(wu)和氮等元素(su)，與地球早期生(sheng)(sheng)命形成時的(de)(de)環(huan)境相似(si)。土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)上的(de)(de)氰和烴在(zai)(zai)一定情(qing)況下可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)成腈，再被(bei)星球上的(de)(de)水(shui)冰水(shui)解(jie)，生(sheng)(sheng)成羧酸和胺類物(wu)質，而(er)這兩者還可(ke)(ke)以(yi)生(sheng)(sheng)成具有重大意義的(de)(de)氨基酸。不過，土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)上也存(cun)在(zai)(zai)制(zhi)約生(sheng)(sheng)命存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)重要因素(su)。一是(shi)(shi)溫度過低，二是(shi)(shi)尚未發現液(ye)態(tai)水(shui)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)，三是(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)沒(mei)有磁(ci)場(chang)保護，所以(yi)當它(ta)有時運(yun)行在(zai)(zai)土(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)磁(ci)氣層外時，便直接暴露在(zai)(zai)太(tai)陽風之下，輻射可(ke)(ke)能(neng)使(shi)生(sheng)(sheng)命無(wu)法存(cun)在(zai)(zai)。

科(ke)學家稱，土星的(de)衛星土衛六上巨大(da)的(de)碳氫化合物“冰(bing)山”湖(hu)可形成奇(qi)異(yi)生命形式。美國宇航局的(de)研究人員表示(shi)，這一最新(xin)理論或許還能解釋(shi)來自這顆衛星上的(de)巨大(da)湖(hu)泊和海洋的(de)奇(qi)怪讀(du)數。

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)表面的這個(ge)新湖(hu)泊(bo)覆蓋面積(ji)有(you)1.3萬平方(fang)英(ying)里（3.4萬平方(fang)公里），它位于(yu)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)南極位置，具有(you)部分(fen)湖(hu)泊(bo)特征。自(zi)從(cong)“卡(ka)西尼”探(tan)測(ce)器2004年抵(di)達土(tu)(tu)星體系，科(ke)學家就致力于(yu)研(yan)究(jiu)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)極地附近甲(jia)(jia)烷(wan)湖(hu)泊(bo)的特征，該研(yan)究(jiu)證實(shi)了(le)大型寒冷的衛(wei)(wei)星也(ye)存在著(zhu)甲(jia)(jia)烷(wan)雨(yu)。

科學(xue)家指出(chu)，這種新湖泊只是淺(qian)薄的(de)沼澤(ze)地，但是觀測數據顯(xian)示(shi)當(dang)暴(bao)風雨(yu)來到(dao)時，湖泊將形(xing)成(cheng)足夠深、奔流向(xiang)前的(de)液(ye)體甲烷。前不久，美國約翰斯－霍普金斯大學(xue)應用物(wu)理實驗室的(de)行星科學(xue)家伊麗莎(sha)白－圖特爾說：“土衛六表面的(de)雷暴(bao)模型顯(xian)示(shi)一(yi)次暴(bao)風雨(yu)便可形(xing)成(cheng)數十厘米(mi)深的(de)甲烷雨(yu)水(shui)。”美國宇航局(ju)戈達德(de)太空(kong)研(yan)究(jiu)協(xie)會研(yan)究(jiu)小組成(cheng)員托尼－德(de)爾杰尼奧（TonyDelGenio）稱，這項研(yan)究(jiu)是證實土衛六表面存在液(ye)態甲烷的(de)最直接證據。

圖(tu)特爾(er)說：“人們看到(dao)(dao)土衛六上(shang)空的這種云層(ceng)非常類(lei)似于(yu)地球的云層(ceng)，同時人們發現該區域表(biao)(biao)面有液體洪流的跡象。”德爾(er)杰尼(ni)奧補充指出，“卡西尼(ni)”探測器科學家在此之(zhi)前并未注意(yi)到(dao)(dao)這個新湖(hu)泊(bo)的形(xing)成，當時由于(yu)科學家們意(yi)識到(dao)(dao)該區域可能出現大雨，便投入更多的精力觀測出現大雨的特征，忽視了(le)土衛六表(biao)(biao)面形(xing)成新湖(hu)泊(bo)的跡象。

科學家非常(chang)興(xing)奮(fen)這項研(yan)究(jiu)發(fa)現揭示了土衛六(liu)(liu)的(de)氣候特征變化，當2004年“卡西尼(ni)”探(tan)測器抵達土星體系(xi)，正值土衛六(liu)(liu)南半球(qiu)處于(yu)夏季，北半球(qiu)處于(yu)冬(dong)季，暴風(feng)云主要聚集(ji)形成于(yu)土衛六(liu)(liu)南極(ji)地(di)區。季節正接近(jin)于(yu)春分(fen)，這兒不再有(you)任何南半球(qiu)暴風(feng)。德(de)爾杰尼(ni)奧說：“暴風(feng)雨主要集(ji)中(zhong)在中(zhong)緯(wei)度(du)(du)地(di)區，偶爾會(hui)出現在低(di)緯(wei)度(du)(du)地(di)區。”

2008年(nian)，“卡西尼”探測器已(yi)完成了(le)4年(nian)勘測任務，計(ji)劃延(yan)長勘測時(shi)間至2010年(nian)。該探測器現運行狀況健(jian)康正常，任務操(cao)作員希望今后進一步延(yan)長其(qi)工(gong)作壽命。

圖特爾(er)在約翰(han)·霍普金斯大(da)學實驗室的同事拉(la)爾(er)夫(fu)－羅雷茲（Ralph Lorenz）并未直接涉及這項(xiang)研(yan)究(jiu)，他指(zhi)出像這樣的研(yan)究(jiu)將有助于人們理(li)想地球氣(qi)候變化的特點(dian)。他在一封電(dian)子(zi)郵件中寫道：“土(tu)衛六大(da)氣(qi)層擁有大(da)量的甲烷潮濕(shi)氣(qi)體，因此在度過漫(man)長(chang)的干(gan)旱之后會(hui)出現(xian)強烈的暴風雨天氣(qi)。”

2014年10月31日，美國宇航局(ju)的(de)卡西(xi)尼飛(fei)船在土星(xing)最大的(de)衛星(xing)土衛六的(de)高層大氣中發現了(le)甲(jia)烷云層。

戈達德空(kong)間飛行中心卡(ka)西尼(ni)項(xiang)目科學家，有(you)關這(zhe)一(yi)發現的(de)(de)研究論文第一(yi)作者卡(ka)里·安(an)德森(Carrie Anderson)表(biao)示：“甲烷云(yun)層竟然能在土(tu)衛六大氣中如(ru)此高的(de)(de)高度上(shang)形(xing)成完(wan)全出乎意料。此前(qian)沒有(you)人認為這(zhe)是可能的(de)(de)。”

2012年(nian)7月2日消息(xi)，據(ju)美國宇航局網(wang)站報道，來自卡(ka)西尼探測器(qi)的(de)(de)(de)最新數據(ju)顯示土(tu)星(xing)最大的(de)(de)(de)衛星(xing)土(tu)衛六冰封的(de)(de)(de)地下可能存(cun)在(zai)一個(ge)液態水層。有關這一發現的(de)(de)(de)論文已經(jing)被發表在(zai)最新出版的(de)(de)(de)《科學》雜志上。

論(lun)文第一(yi)(yi)作者，卡西(xi)尼項目組(zu)成員，意大利(li)羅(luo)馬第一(yi)(yi)大學(xue)的(de)盧西(xi)亞(ya)諾·列斯(Luciano Iess)說(shuo)：“卡西(xi)尼探測(ce)到(dao)土衛六大幅度(du)的(de)潮汐起(qi)伏(fu)，這幾乎必然讓人得出其地表下方存(cun)在一(yi)(yi)個隱匿著(zhu)的(de)海洋的(de)結論(lun)。”他說(shuo)：“對于水的(de)搜(sou)尋是太陽系(xi)探測(ce)行動的(de)一(yi)(yi)項重要目標，而(er)現在我們又(you)鎖定了一(yi)(yi)個新的(de)，可能(neng)富含(han)水的(de)天體目標。”

讓科學(xue)家們做出此(ci)項發現(xian)的是潮(chao)汐(xi)變(bian)(bian)形現(xian)象。土(tu)(tu)星(xing)的巨大引力會(hui)(hui)讓土(tu)(tu)衛六不斷發生(sheng)拉(la)升或擠(ji)壓變(bian)(bian)形。如果土(tu)(tu)衛六完全是由固態巖石組(zu)成(cheng)的，那么來自土(tu)(tu)星(xing)的引力會(hui)(hui)造成(cheng)其地表隆起，形成(cheng)所謂(wei)的“固體潮(chao)”，其高度(du)應為3英(ying)尺(chi)(約(yue)合1米(mi))左(zuo)右。然(ran)而卡西尼號的實測數據(ju)顯示這一隆起高達30英(ying)尺(chi)(約(yue)合10米(mi))。這一數據(ju)暗示土(tu)(tu)衛六這顆星(xing)球并非完全由固態的巖石物質(zhi)組(zu)成(cheng)。

起(qi)先科學(xue)家們并(bing)無把握卡(ka)西尼(ni)號能(neng)否探(tan)測到由土(tu)(tu)星引力引起(qi)的(de)潮汐隆起(qi)。然而卡(ka)西尼(ni)探(tan)測器竟然做到了(le)，它(ta)在(zai)2006年2月27日至2011年2月18日期(qi)間(jian)(jian)先后6次(ci)近距離飛越土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六，在(zai)此期(qi)間(jian)(jian)對土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六的(de)重力場進行精確(que)測量(liang)。這些(xie)重力場數據，加(jia)上美(mei)國宇航局深空網(DSN)的(de)協助，最終(zhong)精確(que)地(di)給出了(le)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六表面潮汐隆起(qi)的(de)大小數值。

薩(sa)米·阿斯瑪(Sami Asmar)來自美(mei)國宇航局噴(pen)氣推進(jin)實(shi)驗室(shi)(JPL)，同(tong)時也是(shi)(shi)卡(ka)西尼項目組成(cheng)員(yuan)，她說：“我們進(jin)行了(le)超高精度(du)的(de)(de)測量工作，很(hen)幸運的(de)(de)是(shi)(shi)卡(ka)西尼號探(tan)測器和深空網天(tian)線之間保持了(le)非常(chang)穩(wen)定的(de)(de)聯系(xi)。土(tu)衛六在土(tu)星(xing)引潮(chao)力下形成(cheng)的(de)(de)潮(chao)汐隆起(qi)，相(xiang)比其它巨行星(xing)，如木星(xing)的(de)(de)一些(xie)衛星(xing)上所形成(cheng)的(de)(de)潮(chao)汐隆起(qi)而(er)言并(bing)不顯著。然而(er)在缺乏實(shi)地鉆探(tan)條件的(de)(de)情況(kuang)下，重力場(chang)數據已經是(shi)(shi)我們能夠獲(huo)知(zhi)土(tu)衛六內部結構(gou)的(de)(de)最好方法了(le)。”

要形成(cheng)實測(ce)值(zhi)大小(xiao)的(de)(de)潮汐隆起效應，土衛(wei)六(liu)地(di)下的(de)(de)海(hai)洋(yang)層(ceng)不必(bi)很厚很深。一個位于(yu)其堅硬的(de)(de)可(ke)變(bian)形外(wai)(wai)殼和內部巖石地(di)幔層(ceng)之間的(de)(de)液(ye)態(tai)水(shui)層(ceng)就可(ke)以讓土衛(wei)六(liu)在(zai)圍(wei)繞(rao)土星周圍(wei)運(yun)行時(shi)呈(cheng)現(xian)如觀察值(zhi)所(suo)反映的(de)(de)那種隆起或(huo)壓(ya)縮現(xian)象。由于(yu)土衛(wei)六(liu)地(di)表主要是由水(shui)冰組(zu)成(cheng)的(de)(de)，這(zhe)在(zai)外(wai)(wai)太(tai)陽系衛(wei)星中十分(fen)(fen)常見(jian)，科學家們相信土衛(wei)六(liu)的(de)(de)海(hai)洋(yang)主要成(cheng)分(fen)(fen)也應該是液(ye)態(tai)水(shui)。

在(zai)地(di)球上，來自(zi)月球和太(tai)陽的(de)引力作用會在(zai)地(di)表海洋上引起(qi)潮(chao)(chao)汐。在(zai)開(kai)闊的(de)海域，這(zhe)一隆起(qi)數值(zhi)可達(da)2英尺(chi)(約(yue)60厘米)。來自(zi)月球和太(tai)陽的(de)引力也(ye)會造(zao)成(cheng)地(di)殼中形(xing)成(cheng)固體(ti)潮(chao)(chao)，其幅度(du)約(yue)為20英寸(50厘米)。

在(zai)土衛六表面(mian)下方存在(zai)液(ye)態海洋(yang)(yang)這一點本身并(bing)不(bu)能(neng)構(gou)成(cheng)這里可能(neng)存在(zai)生(sheng)命(ming)的結論。科學家們傾向于認為只有當液(ye)態水(shui)跟巖(yan)石之(zhi)間存在(zai)直接接觸時生(sheng)命(ming)才更(geng)有可能(neng)出現。而我(wo)們尚無法確認這一海洋(yang)(yang)的海底是否是由巖(yan)石構(gou)成(cheng)的。

這(zhe)一(yi)探測結果對(dui)于揭開土衛(wei)(wei)六上的(de)(de)甲烷持(chi)(chi)續補給之謎具(ju)有重要(yao)意義。在(zai)土衛(wei)(wei)六大(da)氣中甲烷含(han)量(liang)非常豐(feng)富，然而研究人(ren)員(yuan)認為甲烷在(zai)大(da)氣中應(ying)當(dang)是不穩(wen)定(ding)的(de)(de)，如果土衛(wei)(wei)六大(da)氣能長(chang)期保持(chi)(chi)豐(feng)富的(de)(de)甲烷含(han)量(liang)，那(nei)么就(jiu)必定(ding)存在(zai)一(yi)個能持(chi)(chi)續供應(ying)甲烷物質的(de)(de)來源。

喬納森·魯寧(Jonathan Lunine)是(shi)美國康奈爾(er)大學(xue)的(de)(de)(de)卡(ka)西尼項目(mu)成員，他說：“土(tu)(tu)衛六地下存(cun)在液態水層的(de)(de)(de)發(fa)現非(fei)常(chang)重(zhong)要，因(yin)(yin)為(wei)我們希望能理解甲(jia)烷(wan)(wan)是(shi)如(ru)何被(bei)(bei)存(cun)儲(chu)在土(tu)(tu)衛六內部的(de)(de)(de)，以及這些儲(chu)存(cun)的(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)(wan)又是(shi)如(ru)何被(bei)(bei)釋放出來的(de)(de)(de)。”他說：“這一點(dian)非(fei)常(chang)重(zhong)要，因(yin)(yin)為(wei)土(tu)(tu)衛六所有的(de)(de)(de)不同尋常(chang)之處都和豐富的(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)(wan)含(han)量(liang)有關，但是(shi)其大氣(qi)中的(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)(wan)氣(qi)體早就應(ying)該在地質學(xue)意義(yi)上的(de)(de)(de)短時間內被(bei)(bei)破壞了(le)。”

設想一個液態水(shui)構成的(de)地下(xia)海(hai)(hai)洋，其(qi)中(zhong)充滿(man)了氨(an)，這些(xie)氨(an)水(shui)沿著(zhu)裂隙(xi)和孔隙(xi)上(shang)升到地表(biao)層，釋放出冰層中(zhong)的(de)甲(jia)烷氣體。與此同時這樣(yang)一個地下(xia)海(hai)(hai)洋也(ye)可以作為甲(jia)烷儲備池(chi)。

2012年10月22日(ri)消息(xi)，根據(ju)美國(guo)宇航(hang)局卡西尼號探測器發(fa)回的(de)(de)最(zui)新圖(tu)像，科學(xue)家們在土(tu)星最(zui)大的(de)(de)衛星土(tu)衛六(liu)上辨認(ren)出一(yi)些巨大的(de)(de)高溫穹窿形構(gou)造。這(zhe)很像烘烤面包時(shi)看到(dao)的(de)(de)情(qing)況，當進行烘烤時(shi)，面包的(de)(de)表(biao)皮會凸起并開裂。現在科學(xue)家們認(ren)為在這(zhe)顆土(tu)星最(zui)大的(de)(de)衛星上，正在發(fa)生相(xiang)類(lei)似的(de)(de)情(qing)形。

此前科學家們在(zai)金(jin)(jin)星表(biao)面(mian)(mian)觀(guan)測到(dao)過相似的(de)(de)(de)地形，在(zai)金(jin)(jin)星表(biao)面(mian)(mian)一(yi)座名(ming)為(wei)庫納皮(pi)皮(pi)(Kunapipi)的(de)(de)(de)火山(shan)(shan)山(shan)(shan)頂，探測器拍攝到(dao)一(yi)個(ge)直徑大約20英里(約合30公里)的(de)(de)(de)穹窿狀凸起。研究人員也(ye)相信，在(zai)土衛(wei)六表(biao)面(mian)(mian)觀(guan)測到(dao)的(de)(de)(de)一(yi)條長(chang)約70公里的(de)(de)(de)狹長(chang)裂(lie)谷(gu)也(ye)是(shi)由于下部(bu)物質受熱(re)上(shang)涌引起的(de)(de)(de)地表(biao)開裂(lie)，這種上(shang)涌的(de)(de)(de)物質有可能(neng)是(shi)巖漿。

美國宇(yu)航局噴氣推進實驗室(shi)(JPL)卡西尼項目組雷達(da)設備科(ke)學家羅斯(si)里·羅普(pu)斯(si)(Rosaly Lopes)表示：“這種穹窿形構(gou)造是(shi)此前我們(men)從未在土衛六上觀測到過的(de)(de)，這顯示，即便是(shi)在長(chang)達(da)8年的(de)(de)探(tan)測之后(hou)，這顆星球仍在持續地(di)給我們(men)帶來驚喜。”

這(zhe)種獨特(te)的(de)(de)(de)構造(zao)地(di)形可能和地(di)球上的(de)(de)(de)巖蓋相類似，所謂巖蓋就是(shi)指(zhi)上升入侵的(de)(de)(de)熔(rong)巖冷凝(ning)形成(cheng)的(de)(de)(de)。美國猶(you)他州境內的(de)(de)(de)亨利山便是(shi)這(zhe)種地(di)貌的(de)(de)(de)典型代表。而這(zhe)張顯示穹窿構造(zao)的(de)(de)(de)圖像是(shi)由卡西尼號探(tan)測(ce)器在(zai)2012年5月22日使用雷(lei)達設備拍攝的(de)(de)(de)。

另外一(yi)個由艾倫·斯(si)托芬(Ellen Stofan)領銜(xian)的(de)卡西尼(ni)科(ke)學家小組對(dui)土衛六(liu)南半球的(de)雷(lei)達(da)圖像(xiang)進(jin)行了仔細審視(shi)du，并在(zai)這里發現了古代海岸線的(de)痕跡。土衛六(liu)是(shi)除了地球之外唯(wei)一(yi)一(yi)個被確認(ren)擁有穩定液體(ti)存在(zai)其(qi)表面的(de)星球，盡管這些(xie)液體(ti)并不是(shi)水，而(er)是(shi)碳氫(qing)化合(he)物。

人們(men)還只在土衛六(liu)的(de)北(bei)半球(qiu)觀測到廣(guang)闊海(hai)洋的(de)存(cun)在。但(dan)對卡(ka)西尼(ni)探測器在2008~2011年之(zhi)間所收集探測數據的(de)分(fen)析(xi)顯示(shi)在土衛六(liu)南極附近也曾一(yi)度存(cun)在廣(guang)闊的(de)淺海(hai)區域(yu)。

斯托芬(fen)博士和她的(de)同(tong)事們在(zai)土(tu)衛(wei)六南半球識別(bie)出(chu)兩個(ge)已(yi)經(jing)干(gan)涸(he)(he)或大部(bu)已(yi)經(jing)干(gan)涸(he)(he)的(de)海(hai)(hai)洋的(de)痕(hen)跡。其(qi)中一(yi)(yi)個(ge)這(zhe)樣已(yi)經(jing)干(gan)涸(he)(he)海(hai)(hai)洋的(de)面積可能曾一(yi)(yi)度達到475x280公(gong)里(li)的(de)大小(xiao)，深度可能達到數(shu)百英尺。土(tu)衛(wei)六南半球面積最大的(de)湖(hu)泊安大略湖(hu)(Ontario Lacus)正(zheng)位于一(yi)(yi)個(ge)干(gan)涸(he)(he)的(de)海(hai)(hai)洋范圍(wei)之(zhi)內，看起來似乎是曾經(jing)的(de)汪洋大海(hai)(hai)僅剩的(de)一(yi)(yi)部(bu)分水域。

而另一個由卡西尼雷(lei)達小(xiao)組成(cheng)員，加州理工(gong)的(de)奧(ao)迪德·安羅(luo)森(Oded Aharonson)博士領銜的(de)研究小(xiao)組則認為土(tu)衛六正在經歷(li)和地球(qiu)(qiu)的(de)米蘭(lan)科(ke)維奇(qi)周期相類似(si)的(de)長期變化，這是由于軌道運行方面表(biao)現出(chu)來的(de)長期規律(lv)性變化引起(qi)的(de)結果。這種長期的(de)氣候性變化將導致土(tu)衛六地表(biao)的(de)液體(ti)在其南(nan)北(bei)半(ban)球(qiu)(qiu)之間來回遷移(yi)。根據這一模型，土(tu)衛六的(de)南(nan)半(ban)球(qiu)(qiu)在大約(yue)5萬(wan)年前應(ying)當曾經擁有(you)面積(ji)廣闊的(de)巨大海洋。

斯托芬博士表示：“土衛六表面(mian)的海洋(yang)正是孕育前生命(ming)(ming)化學環境(jing)的現(xian)成實(shi)驗室，并且我(wo)(wo)們還(huan)知道它(ta)正以大約10萬年(nian)為周期(qi)在南(nan)北(bei)半球之間(jian)進(jin)行遷移。”他說：“我(wo)(wo)很想(xiang)仔細查看一(yi)下土衛六北(bei)半球的海洋(yang)以及(ji)南(nan)半球已經干涸的海洋(yang)遺跡(ji)，來了解一(yi)下這些前生命(ming)(ming)化學演化究竟已經進(jin)行到了何種地步。”

卡西尼小組已經(jing)基本證實(shi)了土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)北(bei)半球(qiu)海(hai)洋體(ti)系的(de)(de)穩定性。他們(men)在(zai)過去(qu)一(yi)整(zheng)個土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)季節中(即地球(qiu)上(shang)大約6年(nian))一(yi)直對這(zhe)里的(de)(de)海(hai)洋進行持續的(de)(de)監視。而此次發(fa)布的(de)(de)拍攝于2012年(nian)5月22日(ri)的(de)(de)這(zhe)張(zhang)圖像中，科學(xue)家們(men)發(fa)現(xian)北(bei)半球(qiu)的(de)(de)湖泊(bo)岸線并未發(fa)生改變，這(zhe)說明(ming)北(bei)半球(qiu)的(de)(de)湖泊(bo)并非(fei)季節性事(shi)件。相比(bi)之下，2010年(nian)的(de)(de)一(yi)場暴風雨之后(hou)，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)赤道附近(jin)出(chu)現(xian)了明(ming)顯的(de)(de)變暗色(se)區域(yu)。

人們一直認為(wei)土衛(wei)(wei)六是(shi)(shi)太陽(yang)(yang)系(xi)中最大(da)(da)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)，并取(qu)名為(wei)泰(tai)坦(tan)。在(zai)希臘神話里，泰(tai)坦(tan)是(shi)(shi)一個巨人家族。土衛(wei)(wei)六是(shi)(shi)科學(xue)家認為(wei)的(de)(de)太陽(yang)(yang)系(xi)除地(di)(di)球(qiu)外(wai)最有可(ke)能存(cun)在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)命的(de)(de)星(xing)球(qiu)。它是(shi)(shi)太陽(yang)(yang)系(xi)唯一擁(yong)有濃(nong)厚大(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)。與地(di)(di)球(qiu)不同(tong)的(de)(de)是(shi)(shi)，地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)主要由氮(dan)氣(qi)(qi)和氧氣(qi)(qi)組成(cheng)，而(er)土衛(wei)(wei)六的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)則主要是(shi)(shi)甲烷。而(er)且，濃(nong)密的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)反(fan)射(she)了大(da)(da)部分(fen)的(de)(de)光線，造成(cheng)反(fan)溫室效(xiao)應(ying)，使(shi)得土衛(wei)(wei)六的(de)(de)地(di)(di)表十分(fen)寒冷，溫度只(zhi)有零下180攝氏度，不可(ke)能有液態(tai)水存(cun)在(zai)。但(dan)是(shi)(shi)2005年(nian)兩個科學(xue)家研究小(xiao)組提(ti)出，外(wai)星(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物或許生(sheng)(sheng)(sheng)存(cun)在(zai)泰(tai)坦(tan)湖泊的(de)(de)液態(tai)碳(tan)氫化合物里。科學(xue)家表示，乙(yi)炔在(zai)泰(tai)坦(tan)大(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)形成(cheng)，下降(jiang)到泰(tai)坦(tan)表面。外(wai)星(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物吃下乙(yi)炔，同(tong)氫氣(qi)(qi)發生(sheng)(sheng)(sheng)化合作用，來(lai)獲取(qu)能量。

此后(hou)，泰(tai)坦(tan)(tan)表面(mian)發現了數(shu)十個湖泊(bo)(bo)(bo)，科學家(jia)認為(wei)其中充滿了液(ye)態乙烷和甲烷混合(he)物(wu)。不過由于沒有(you)探測飛船對(dui)泰(tai)坦(tan)(tan)湖泊(bo)(bo)(bo)直接(jie)取樣(yang)，沒有(you)人知道其中的乙炔具(ju)體(ti)含(han)量。1989年有(you)科學家(jia)估計(ji)，泰(tai)坦(tan)(tan)湖泊(bo)(bo)(bo)中的碳氫(qing)化合(he)物(wu)液(ye)體(ti)內乙炔的含(han)量僅為(wei)萬分之幾。

由法國(guo)雷恩(en)國(guo)立高(gao)等(deng)化學(xue)學(xue)院丹尼爾(er)·考迪(di)爾(er)領導(dao)的(de)科學(xue)家小(xiao)組(zu)對泰坦湖(hu)泊(bo)乙炔含量(liang)進行(xing)了新計算。他們根據探(tan)(tan)測(ce)土(tu)星(xing)(xing)系的(de)卡西(xi)尼－惠(hui)(hui)更(geng)斯(si)任(ren)(ren)務新近獲得的(de)數(shu)據，做出最新估計稱泰坦湖(hu)泊(bo)含有更(geng)多的(de)乙炔。如果泰坦上(shang)存(cun)在(zai)外(wai)星(xing)(xing)生物，湖(hu)泊(bo)內的(de)乙炔足以為任(ren)(ren)何饑餓(e)的(de)外(wai)星(xing)(xing)生物提供食物。2005年，卡西(xi)尼號攜帶的(de)“惠(hui)(hui)更(geng)斯(si)”號子探(tan)(tan)測(ce)器，在(zai)充滿液態甲烷的(de)土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)上(shang)登陸。“惠(hui)(hui)更(geng)斯(si)”當時在(zai)在(zai)土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)工作(zuo)24小(xiao)時，重點探(tan)(tan)測(ce)土(tu)衛(wei)六(liu)(liu)上(shang)可能存(cun)在(zai)的(de)生命跡象。

存在生命跡象

據美國太(tai)空網報(bao)道，在過(guo)去30年里，科學家已知道一種叫做索林斯(tholins)的復(fu)雜碳化(hua)合物存在于彗(hui)星(xing)和太(tai)陽(yang)系其他行星(xing)的大氣層中，理論上，索林斯可以與水進行叫做水解的化(hua)學反(fan)應，從(cong)而制造出(chu)類似于地球(qiu)早期階段(duan)的復(fu)雜分子結構。

在(zai)地球(qiu)上(shang)，復(fu)雜(za)有機分(fen)子被(bei)認為是(shi)生(sheng)命(ming)形式出現的(de)早期階(jie)段，比如被(bei)稱為生(sheng)命(ming)起源前(qian)的(de)混(hun)(hun)合物(wu)。土(tu)衛六是(shi)土(tu)星(xing)(xing)最大的(de)一顆(ke)衛星(xing)(xing)，它主要是(shi)由冰(bing)(bing)(bing)物(wu)質構成的(de)。許多冰(bing)(bing)(bing)在(zai)隕(yun)星(xing)(xing)碰撞(zhuang)或(huo)地下活動中可能(neng)融化，生(sheng)成“冰(bing)(bing)(bing)火山”噴射出包括混(hun)(hun)合氨氣和(he)水的(de)“巖漿”。

是否形成于(yu)土衛六大氣層中的索林斯通過(guo)隕星碰撞或(huo)冰火山(shan)與液態水臨時性反(fan)應(ying)，在水凍結(jie)之(zhi)前生(sheng)成潛在的生(sheng)命起源前有機(ji)分子？沒有科學家(jia)可以準確地(di)進行(xing)解釋。

美國亞(ya)利桑那州大學行(xing)星(xing)科學系研究生凱瑟琳·尼什在實驗(yan)室(shi)里進行(xing)了為期多天(tian)的(de)研究，她在近冰凍溫度條件(jian)下通(tong)過水解形(xing)成(cheng)類(lei)似索林斯的(de)物質。她將(jiang)這(zhe)(zhe)項研究報告發(fa)表在《天(tian)體生物學》雜志上。暴露在土衛六上的(de)液(ye)態水被(bei)認為持續存在數百至數千年，像這(zhe)(zhe)樣的(de)固(gu)態冰融(rong)化成(cheng)液(ye)態水的(de)反(fan)應經常發(fa)生。很(hen)可能類(lei)似這(zhe)(zhe)樣的(de)反(fan)應同樣發(fa)生于早期地球。

在(zai)實驗室里，尼什(shen)在(zai)低溫放電狀態下將5%甲烷和95%氮(dan)混(hun)合形(xing)成類似索林(lin)斯(si)的(de)(de)一種有機(ji)混(hun)合物(wu)質，她(ta)將這種索林(lin)斯(si)樣(yang)本融解(jie)在(zai)水中，然后放置(zhi)在(zai)40攝氏(shi)度水環境中避免出現冷(leng)凍，進而測量其水解(jie)混(hun)合的(de)(de)比率。結果顯示(shi)，10%索林(lin)斯(si)形(xing)成了有機(ji)混(hun)合物(wu)，它與水中的(de)(de)氧發(fa)生反(fan)應(ying)，形(xing)成了復(fu)雜的(de)(de)有機(ji)分子。

當(dang)尼什的(de)研(yan)究(jiu)報告發表在科學(xue)期刊上時(shi)，她的(de)理論也遭到(dao)了批判(pan)。瑞塞勒(le)理工(gong)學(xue)院研(yan)究(jiu)員(yuan)教授詹(zhan)姆士·費里斯從事土(tu)衛六(liu)大(da)氣層(ceng)(ceng)化(hua)學(xue)性質研(yan)究(jiu)許多年，他指出尼什的(de)研(yan)究(jiu)存在著“缺陷”，其(qi)原(yuan)因(yin)是她使用(yong)放電(dian)方法形成(cheng)索林斯，然而土(tu)衛六(liu)大(da)氣層(ceng)(ceng)很可能是通過紫外光線和(he)帶電(dian)輻射粒子形成(cheng)索林斯的(de)。

費(fei)里(li)斯(si)使(shi)用(yong)紫外光線(xian)混合(he)了(le)類似土衛六大(da)氣層中的(de)(de)氣體(ti)進(jin)行了(le)一項實驗，他說，“放(fang)電所形成的(de)(de)物(wu)質結構(gou)與(yu)紫外線(xian)光分解不一樣，因此其水解時間也完全(quan)不相同。許多光化學進(jin)程形成的(de)(de)碳氫化合(he)物(wu)并不與(yu)水發(fa)生反應。”

尼什對此作出(chu)反應，她(ta)指出(chu)，電子(zi)或等離子(zi)的(de)釋放意味著模擬帶電粒子(zi)的(de)交互作用。她(ta)贊同費里斯所說的(de)紫外光線輻射(she)形成(cheng)(cheng)索林斯更像(xiang)土衛六大氣層中的(de)薄霧。但是她(ta)認(ren)為這樣形成(cheng)(cheng)的(de)化合物(wu)多數不(bu)與水發生反應。

她(ta)(ta)承(cheng)認自己(ji)的(de)(de)研究工作并不是理想的(de)(de)呈現土衛六大氣層(ceng)的(de)(de)化學特性，她(ta)(ta)說，“形成在低壓狀(zhuang)態下(xia)的(de)(de)索(suo)林(lin)斯(si)要(yao)比高壓狀(zhuang)態下(xia)更像土衛六薄霧，你可以在低壓狀(zhuang)態使用紫外光(guang)線(xian)制(zhi)(zhi)造索(suo)林(lin)斯(si)，但不能在低壓狀(zhuang)態下(xia)使用等離(li)子(zi)釋(shi)放(fang)制(zhi)(zhi)造索(suo)林(lin)斯(si)。我們實驗所(suo)需的(de)(de)大量索(suo)林(lin)斯(si)必(bi)須通過放(fang)電技術來制(zhi)(zhi)造，通過紫外光(guang)線(xian)光(guang)分解只能生成一小(xiao)部分。”

尼什(shen)的(de)這項研(yan)究(jiu)并不能完(wan)整地(di)表現(xian)出土衛(wei)六行星的(de)化學(xue)性質，該研(yan)究(jiu)表明類似的(de)化學(xue)反應在液態水(shui)環境中(zhong)可生(sheng)成顯(xian)著(zhu)數(shu)量的(de)有機混合物。在土衛(wei)六表面(mian)，生(sheng)命起源前分子可能存在于(yu)碰撞隕坑和冰火山的(de)融化水(shui)中(zhong)，類似這樣的(de)進(jin)程(cheng)很可能發生(sheng)于(yu)地(di)球早期生(sheng)命孕育(yu)階段，那時的(de)早期地(di)球大氣層(ceng)還未(wei)出現(xian)顯(xian)著(zhu)數(shu)量的(de)氧氣。

生命存在

土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)大(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六擁有(you)太陽(yang)系(xi)中神奇的(de)(de)表(biao)(biao)面環境，充滿液態甲烷和(he)碳氫化合物(wu)的(de)(de)世界可能(neng)存(cun)在有(you)趣的(de)(de)生(sheng)命(ming)。美國康(kang)奈爾大(da)學(xue)天體生(sheng)物(wu)學(xue)家(jia)和(he)化學(xue)家(jia)認為(wei)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六在許多方面是(shi)(shi)地球(qiu)的(de)(de)孿(luan)生(sheng)兄弟，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六是(shi)(shi)太陽(yang)系(xi)最大(da)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)，比(bi)水星(xing)(xing)還大(da)，表(biao)(biao)面的(de)(de)大(da)氣壓力比(bi)地球(qiu)要高(gao)一點，而且也有(you)大(da)氣。更重要的(de)(de)是(shi)(shi)，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六時太陽(yang)系(xi)除地球(qiu)外唯一一顆擁有(you)表(biao)(biao)面液態物(wu)質的(de)(de)星(xing)(xing)球(qiu)，卡西尼探測器發現了土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六上的(de)(de)湖泊和(he)河(he)流，甚至在土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六的(de)(de)極(ji)地地區，科學(xue)家(jia)還發現最大(da)的(de)(de)湖泊。

土(tu)衛六(liu)(liu)大氣中存(cun)(cun)在復雜的(de)(de)(de)有機分(fen)子，科(ke)學(xue)家(jia)認(ren)為(wei)這是生(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)基石，于是科(ke)學(xue)家(jia)猜想(xiang)土(tu)衛六(liu)(liu)的(de)(de)(de)液(ye)態甲(jia)烷(wan)世界中可能有怪異的(de)(de)(de)生(sheng)物，比(bi)如能夠在零下180攝氏度的(de)(de)(de)環境中生(sheng)存(cun)(cun)，利用(yong)液(ye)態烷(wan)烴(jing)作為(wei)能量(liang)來源(yuan)。這一(yi)猜想(xiang)的(de)(de)(de)根據來自卡(ka)西尼探測器對土(tu)衛六(liu)(liu)的(de)(de)(de)調(diao)查，發(fa)現液(ye)態甲(jia)烷(wan)的(de)(de)(de)環境有可能出現奇怪的(de)(de)(de)生(sheng)物，康奈(nai)爾(er)大學(xue)研究小(xiao)組發(fa)現，磷(lin)脂(zhi)分(fen)子的(de)(de)(de)形(xing)成是地球(qiu)生(sheng)命(ming)出現的(de)(de)(de)重要(yao)一(yi)個步驟(zou)，而土(tu)衛六(liu)(liu)的(de)(de)(de)環境有助(zhu)于磷(lin)脂(zhi)分(fen)子的(de)(de)(de)出現。

土(tu)衛(wei)(wei)六上(shang)(shang)如果存在(zai)生(sheng)(sheng)命，那(nei)幾(ji)乎肯定是(shi)擁有(you)細(xi)胞膜(mo)的(de)(de)細(xi)胞個體，卡(ka)西尼號飛船數據發現土(tu)衛(wei)(wei)六大氣中存在(zai)非(fei)常復雜(za)的(de)(de)化學反應，丙烯腈可(ke)能是(shi)土(tu)衛(wei)(wei)六生(sheng)(sheng)命細(xi)胞膜(mo)中的(de)(de)基(ji)礎物質(zhi)，目前實驗室已經(jing)可(ke)以(yi)在(zai)土(tu)衛(wei)(wei)六的(de)(de)環(huan)境(jing)下模擬(ni)產生(sheng)(sheng)此類物質(zhi)。因此丙烯腈膜(mo)可(ke)能是(shi)土(tu)衛(wei)(wei)六生(sheng)(sheng)命的(de)(de)細(xi)胞膜(mo)結(jie)(jie)構，計算化學仿真結(jie)(jie)果表明(ming)其能夠適應土(tu)衛(wei)(wei)六上(shang)(shang)的(de)(de)環(huan)境(jing)。為了進(jin)一步證明(ming)土(tu)衛(wei)(wei)六是(shi)否(fou)存在(zai)生(sheng)(sheng)命，我們應該派遣一艘探測器前往土(tu)衛(wei)(wei)六的(de)(de)甲烷海洋，或許這是(shi)最直接的(de)(de)證明(ming)方式。

宜居星球榜首

行(xing)星宜居度指數則考慮一組(zu)完(wan)全不同(tong)的因素，如星球表面(mian)究竟是(shi)(shi)巖(yan)質的還是(shi)(shi)冰凍的、星球是(shi)(shi)否有(you)大氣層(ceng)、是(shi)(shi)否有(you)磁場等。

設(she)計出(chu)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)宜居度指(zhi)(zhi)數和地球(qiu)相(xiang)似度指(zhi)(zhi)數兩大(da)指(zhi)(zhi)標體(ti)系(xi)，對可能(neng)存在外(wai)星(xing)(xing)(xing)生命的(de)星(xing)(xing)(xing)球(qiu)進(jin)行(xing)(xing)可能(neng)性排序。兩類指(zhi)(zhi)標體(ti)系(xi)分別為行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)宜居度指(zhi)(zhi)數和地球(qiu)相(xiang)似度指(zhi)(zhi)數。根(gen)據(ju)科學家們的(de)評估結果，土星(xing)(xing)(xing)最(zui)大(da)衛星(xing)(xing)(xing)土衛六和系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)Gliese 581g分別位(wei)居兩大(da)指(zhi)(zhi)標宜居星(xing)(xing)(xing)球(qiu)排行(xing)(xing)榜之首，被認為是最(zui)宜居的(de)外(wai)星(xing)(xing)(xing)世(shi)界(jie)。系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)Gliese 581g位(wei)于(yu)天秤(cheng)座內，距(ju)離地球(qiu)大(da)約20.5光(guang)年。科學家們的(de)研究成果發表(biao)于(yu)《天體(ti)生物學》雜志(zhi)之上。