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衛星介紹

土衛(wei)六（Titan，又稱為泰坦星(xing)）是(shi)環(huan)繞土星(xing)運行的(de)(de)一(yi)(yi)顆衛(wei)星(xing)，是(shi)土星(xing)衛(wei)星(xing)中最大(da)(da)的(de)(de)一(yi)(yi)個，也是(shi)太陽(yang)系(xi)第(di)二大(da)(da)的(de)(de)衛(wei)星(xing)。荷蘭物理學(xue)家、天文(wen)學(xue)家和(he)數學(xue)家克里(li)斯(si)蒂安·惠更斯(si)在1655年3月(yue)25日(ri)發(fa)現它(ta)，也是(shi)在太陽(yang)系(xi)內繼木星(xing)伽利略衛(wei)星(xing)后(hou)發(fa)現的(de)(de)第(di)一(yi)(yi)顆衛(wei)星(xing)。

由(you)于是太陽系唯(wei)一一個(ge)(ge)擁有濃厚大氣層的(de)(de)衛(wei)星，因此被高度懷疑有生命體(ti)的(de)(de)存在，科學家也推測(ce)大氣中的(de)(de)甲(jia)烷可能是生命體(ti)的(de)(de)基礎。土衛(wei)六(liu)可以被視為一個(ge)(ge)時(shi)光機器，有助我們了解地(di)球最初期的(de)(de)情況，揭開(kai)地(di)球生物如何誕生之謎(mi)。

土衛(wei)六上(shang)的(de)(de)(de)表面重(zhong)(zhong)力(li)極低(di)，和(he)月球(qiu)相當，但又擁(yong)有濃(nong)厚大(da)氣(qi)層，其表面的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)壓約為地球(qiu)的(de)(de)(de)1.5倍，這種奇特的(de)(de)(de)現象(xiang)對(dui)研究行(xing)星大(da)氣(qi)學是一個(ge)很好的(de)(de)(de)題材(cai)。同時(shi)濃(nong)厚的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)加上(shang)相當低(di)的(de)(de)(de)表面重(zhong)(zhong)力(li)令登(deng)陸和(he)起飛更容易。

名稱來歷

惠更(geng)斯(si)(si)(si)簡單的把這(zhe)顆他(ta)發(fa)(fa)現的衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)稱為“Saturni Luna”(“土(tu)星(xing)的衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)”)。之后(hou)，喬凡尼(ni)·多美(mei)尼(ni)科·卡西尼(ni)為了表達對(dui)國王路易十四(si)(si)的敬意將發(fa)(fa)現的四(si)(si)顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(它(ta)們(men)是(shi)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)-忒堤斯(si)(si)(si)，土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)-狄俄涅，土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)-瑞亞以及土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八-伊阿(a)珀托斯(si)(si)(si))命名(ming)為Lodicea Sidera(路易星(xing))。天(tian)文學家依(yi)據(ju)習慣把這(zhe)五(wu)顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)以數(shu)字加(jia)以編號(hao)。其他(ta)的衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)被(bei)稱為惠更(geng)斯(si)(si)(si)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)或(huo)土(tu)星(xing)的第六顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(從當(dang)時知道的距離土(tu)星(xing)遠近排列，土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一美(mei)馬斯(si)(si)(si)和(he)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二恩克拉多斯(si)(si)(si)在1789年被(bei)發(fa)(fa)現)。

土(tu)衛六的(de)英文名稱(cheng)"Titan"和(he)其他(ta)另外七顆(ke)當時已知(zhi)的(de)土(tu)星(xing)衛星(xing)的(de)名稱(cheng)來自約翰·赫(he)歇爾爵(jue)士(約翰·赫(he)歇爾是(shi)威(wei)廉(lian)·赫(he)歇爾爵(jue)士兒子，威(wei)廉(lian)·赫(he)歇爾本(ben)人(ren)發現了土(tu)衛一和(he)土(tu)衛二)。約翰·赫(he)歇耳在(zai)1847年(nian)出版(ban)的(de)《在(zai)好望(wang)角(jiao)天文觀測的(de)結果》一書中(zhong)把這顆(ke)新衛星(xing)命名為“提(ti)坦”，提(ti)坦在(zai)神話中(zhong)是(shi)克羅諾斯(si)（他(ta)的(de)羅馬(ma)神話的(de)對應者薩(sa)圖(tu)恩）和(he)他(ta)的(de)兄弟(di)姐妹們的(de)統稱(cheng)。

物理特性

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)是土(tu)(tu)星(xing)(xing)最(zui)大(da)(da)(da)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)，也是太陽系第二(er)大(da)(da)(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)，比行星(xing)(xing)水星(xing)(xing)的(de)(de)體積(ji)大(da)(da)(da)(雖然(ran)質量(liang)沒有水星(xing)(xing)大(da)(da)(da))，在(zai)太陽系中(zhong)它(ta)的(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)(xiao)只比木星(xing)(xing)最(zui)大(da)(da)(da)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)三小(xiao)(xiao)。但最(zui)近的(de)(de)觀測也顯示濃(nong)(nong)密(mi)的(de)(de)大(da)(da)(da)氣可(ke)能使人(ren)們過高估計了泰坦的(de)(de)直徑，如同(tong)許多其他的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)一樣，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)比134340號小(xiao)(xiao)行星(xing)(xing)（原冥王星(xing)(xing)）的(de)(de)質量(liang)和體積(ji)都要大(da)(da)(da)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)平(ping)均半徑2575千米，質量(liang)1.345×1023千克(ke)(ke)，平(ping)均密(mi)度1.880×103千克(ke)(ke)/立(li)方米。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)環繞土(tu)(tu)星(xing)(xing)公(gong)(gong)(gong)轉(zhuan)軌(gui)(gui)道(dao)半長徑為1,221,850千米，偏心率0.0292，軌(gui)(gui)道(dao)平(ping)面(mian)(mian)與土(tu)(tu)星(xing)(xing)赤道(dao)面(mian)(mian)的(de)(de)交角為0.33°，公(gong)(gong)(gong)轉(zhuan)周(zhou)期(qi)(qi)15天(tian)22時41分24秒。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)的(de)(de)自轉(zhuan)周(zhou)期(qi)(qi)與公(gong)(gong)(gong)轉(zhuan)周(zhou)期(qi)(qi)相(xiang)同(tong)，這一點與月球(qiu)類(lei)似。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)有濃(nong)(nong)密(mi)的(de)(de)大(da)(da)(da)氣，主要成分是氮(dan)，表面(mian)(mian)大(da)(da)(da)氣壓(ya)力1.5×10?帕(pa)斯卡，表面(mian)(mian)溫度-179.15℃。

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)質量與(yu)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)，木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四，海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)，小行(xing)星(xing)134340（冥(ming)王(wang)星(xing)）大(da)體(ti)類似。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(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(de)3400米下(xia)有一(yi)個固(gu)體(ti)核(he)心(xin)。核(he)心(xin)內部應該(gai)仍(reng)然熾(chi)熱。雖(sui)然土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五以及其(qi)他的(de)土(tu)(tu)星(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)也類似，但土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)的(de)核(he)心(xin)密度更(geng)大(da)，這是因為它體(ti)積巨大(da)造成(cheng)(cheng)重(zhong)力壓(ya)縮其(qi)內部造成(cheng)(cheng)的(de)。

大氣情況

大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)情況(kuang)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)是已知擁(yong)有(you)真正大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)，其他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)最多只是擁(yong)有(you)示(shi)(shi)蹤氣(qi)(qi)體(ti).。大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)是1944年(nian)(nian)首先(xian)被杰勒德·柯伊伯（Gerard P. Kuiper）使用(yong)光(guang)譜(pu)望(wang)遠鏡發現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，他發現(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)局部壓(ya)力(li)達(da)到100毫巴(ba)。后來，旅行者(zhe)太(tai)(tai)空船(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測(ce)也(ye)證實(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)上擁(yong)有(you)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)，事(shi)實(shi)(shi)上，土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)壓(ya)比地(di)球(qiu)還要大(da)(da)(da)(da)(da)一(yi)(yi)點(dian)，星(xing)球(qiu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)是地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.5倍。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)濃(nong)密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云層(ceng)遮蓋住了它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)地(di)貌。人(ren)們(men)一(yi)(yi)般(ban)認為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)是固態或液(ye)體(ti)乙(yi)烷(wan)。從地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雷達(da)測(ce)量發現(xian)那(nei)里沒(mei)有(you)大(da)(da)(da)(da)(da)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)烷(wan)海洋(yang)，但是仍(reng)然(ran)有(you)可(ke)能(neng)存(cun)(cun)在(zai)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)烷(wan)湖。后來，科學家對(dui)卡西尼太(tai)(tai)空船(chuan)發回(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照片進(jin)(jin)行研究，認為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)上或許根本不存(cun)(cun)在(zai)液(ye)態甲烷(wan)海洋(yang)。研究人(ren)員曾通(tong)過地(di)面(mian)望(wang)遠鏡對(dui)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)進(jin)(jin)行觀測(ce)，他們(men)當時(shi)認為(wei)，種(zhong)種(zhong)跡(ji)象顯示(shi)(shi)這(zhe)一(yi)(yi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)衛(wei)(wei)星(xing)上可(ke)能(neng)存(cun)(cun)在(zai)液(ye)態海洋(yang)。但是，科學家們(men)對(dui)得出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論(lun)仍(reng)有(you)疑惑之處(chu)，因為(wei)以前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測(ce)顯示(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)確有(you)著閃爍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)體(ti)反光(guang)，尤其是幾年(nian)(nian)前通(tong)過大(da)(da)(da)(da)(da)型無(wu)線電望(wang)遠鏡觀測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果更(geng)證明(ming)極有(you)可(ke)能(neng)存(cun)(cun)在(zai)液(ye)體(ti)海洋(yang)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98.44%是氮氣(qi)(qi)，是太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系中(zhong)(zhong)惟(wei)一(yi)(yi)除(chu)了地(di)球(qiu)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)富氮星(xing)體(ti)，那(nei)里還有(you)大(da)(da)(da)(da)(da)量不同種(zhong)類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)氫化合(he)(he)物(wu)殘余（包括甲烷(wan)、乙(yi)烷(wan)、丁(ding)二(er)炔、丙(bing)炔、丙(bing)炔腈、乙(yi)炔、丙(bing)烷(wan)，以及二(er)氧化碳(tan)、氰(qing)、氰(qing)化氫和氦氣(qi)(qi)）。這(zhe)些碳(tan)氫化合(he)(he)物(wu)被認為(wei)來自于土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)上層(ceng)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)。當甲烷(wan)因為(wei)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輻射而發生反應就會產生濃(nong)密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)桔(jie)紅色(se)煙云。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)那(nei)像是被涂上了一(yi)(yi)層(ceng)柏油的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機物(wu)沉淀叫(jiao)做tholin。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)沒(mei)有(you)磁場保(bao)護,所(suo)以當它有(you)時(shi)運行在(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁氣(qi)(qi)層(ceng)外(wai)時(shi)，便直接暴露在(zai)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)風之下。這(zhe)導致(zhi)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)電離并在(zai)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)上層(ceng)釋放出一(yi)(yi)些分子(zi)。

在接近表面時，土(tu)衛(wei)六(liu)的(de)(de)(de)溫度大(da)約(yue)是(shi)(shi)94K(-179.15℃)。水冰在這種溫度下會升華，所以大(da)氣中會有(you)少量的(de)(de)(de)水蒸(zheng)氣存在.土(tu)衛(wei)六(liu)表面除了覆蓋全球的(de)(de)(de)迷霧之(zhi)外也有(you)各種不同的(de)(de)(de)云。云可能(neng)是(shi)(shi)由甲烷，乙烷或簡單的(de)(de)(de)有(you)機物組成(cheng)。其他稀(xi)有(you)的(de)(de)(de)復雜化學物質是(shi)(shi)土(tu)衛(wei)六(liu)在太空(kong)外觀呈(cheng)現(xian)橙色(se)的(de)(de)(de)原因。

2004年11月卡西尼號飛越過(guo)土衛六(liu)照片(pian)中明亮多云的南極(ji),但并未發現期望的甲烷存在.這令科學(xue)家們(men)困惑,対(dui)云成分的相關研究(jiu)仍然在進行(xing)中,人們(men)過(guo)去關于(yu)土衛六(liu)大氣的知識可能需要重新書寫(xie)。

2004年卡西(xi)尼號觀測大氣的結果(guo)發現(xian)土衛六大氣“超級(ji)旋轉(zhuan)(zhuan)”，就像(xiang)金星那(nei)樣，其大氣要比表面旋轉(zhuan)(zhuan)快很多。

據美國科(ke)學(xue)日報(bao)報(bao)道，西班牙格(ge)拉(la)納達大(da)(da)學(xue)和瓦(wa)倫西亞大(da)(da)學(xue)的物(wu)理學(xue)家們通(tong)過(guo)分析“惠(hui)更斯”探測(ce)器對(dui)土(tu)衛六(liu)的特殊(shu)觀測(ce)數據，明確地(di)證實土(tu)衛六(liu)大(da)(da)氣(qi)層中存在著雷(lei)電(dian)風暴(bao)等自然(ran)電(dian)活(huo)躍(yue)性(xing)活(huo)動。科(ke)學(xue)團體認為有(you)機分子、早期生(sheng)命形(xing)(xing)式(shi)可能形(xing)(xing)成于行星或衛星具有(you)雷(lei)電(dian)風暴(bao)的高(gao)層大(da)(da)氣(qi)層中。

自從1908年，西班牙天文學(xue)家(jia)(jia)喬西·科馬(ma)斯·蘇拉(la)發現(xian)土(tu)衛(wei)(wei)六具有(you)大(da)(da)氣(qi)層以(yi)來，在(zai)其他(ta)衛(wei)(wei)星上未曾發現(xian)過(guo)大(da)(da)氣(qi)層的(de)(de)存在(zai)。他(ta)解(jie)釋說，“在(zai)土(tu)衛(wei)(wei)六上形成著具有(you)傳(chuan)遞運動的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)云層，因此靜態(tai)電(dian)場和(he)暴風雨狀(zhuang)況可(ke)以(yi)形成。依據俄羅斯生(sheng)物(wu)(wu)化(hua)學(xue)家(jia)(jia)亞歷山(shan)大(da)(da)·奧帕(pa)金的(de)(de)理論(lun)和(he)斯坦利·米勒的(de)(de)實驗，土(tu)衛(wei)(wei)六具有(you)雷電(dian)風暴活動性的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層可(ke)能形成有(you)機(ji)物(wu)(wu)質和(he)早期生(sheng)命(ming)形式，該條件下通過(guo)釋放電(dian)量(liang)可(ke)從無機(ji)混合物(wu)(wu)中綜合形成有(you)機(ji)化(hua)合物(wu)(wu)。

表面特征

至(zhi)2004年，人(ren)類(lei)對土(tu)(tu)衛六(liu)的(de)表面地圖的(de)了解仍然是非常缺乏了解的(de)。無論如(ru)何，人(ren)類(lei)使(shi)用哈勃(bo)(bo)天(tian)文(wen)望遠鏡的(de)紅外線(xian)和(he)(he)卡西(xi)尼-惠更斯號(hao)(hao)拍摂(she)到一(yi)個高(gao)亮度，有(you)澳洲大(da)(da)小區域的(de)圖片(pian)。這個區域的(de)非正式名稱是''Xanadu Regio''(世外桃(tao)源)；沒有(you)人(ren)知道那里是什么樣(yang)。類(lei)似的(de)哈勃(bo)(bo)太空望遠鏡、Keck望遠鏡和(he)(he)甚大(da)(da)望遠鏡還觀測到土(tu)(tu)衛六(liu)上(shang)另外一(yi)片(pian)大(da)(da)小相近(jin)的(de)深色(se)區域，人(ren)們(men)推測那里可能(neng)是液態的(de)甲(jia)烷(wan)或乙烷(wan)海洋，但卡西(xi)尼號(hao)(hao)觀測的(de)數據(ju)發(fa)現可能(neng)是其他物質。卡西(xi)尼號(hao)(hao)還發(fa)回大(da)(da)量(liang)土(tu)(tu)衛六(liu)高(gao)分辨(bian)率地貌圖像，其中包括謎(mi)一(yi)般的(de)線(xian)狀條紋，一(yi)些科學家認為(wei)那可能(neng)是地殼構造(zao)運動(dong)產(chan)生的(de)。

2004年11月26日的(de)(de)(de)一次(ci)飛越(yue)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)的(de)(de)(de)觀(guan)測,發(fa)現土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)光(guang)(guang)(guang)滑的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)上只有很少的(de)(de)(de)沖擊環形山,這(zhe)些環形山在光(guang)(guang)(guang)線(xian)的(de)(de)(de)作用下明暗對比強烈(lie)。這(zhe)大概(gai)是(shi)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)烴雨或(huo)烴雪落(luo)入環形山或(huo)火山噴發(fa)活動活躍造成的(de)(de)(de)經常(chang)地殼重構(gou)所致。探(tan)測器的(de)(de)(de)分(fen)光(guang)(guang)(guang)器發(fa)現亮區(qu)和暗區(qu)發(fa)射(she)的(de)(de)(de)太陽光(guang)(guang)(guang)波長一樣，這(zhe)就意味(wei)著它(ta)們(men)可(ke)能由(you)相同的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)組成(或(huo)者至(zhi)少是(shi)覆蓋著相同的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi))。至(zhi)于到底(di)是(shi)什(shen)么物(wu)質(zhi)，人(ren)們(men)依然不清楚。人(ren)們(men)曾希望(wang)憑借探(tan)測器觀(guan)測物(wu)體(ti)或(huo)液(ye)體(ti)反射(she)光(guang)(guang)(guang)線(xian)而發(fa)現的(de)(de)(de)烴湖(hu)或(huo)烴海并未被探(tan)測到.這(zhe)使得(de)科學家懷疑土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)表(biao)面(mian)可(ke)能是(shi)完全呈冰狀(zhuang)或(huo)泥濘狀(zhuang)態。

為了更(geng)好(hao)的(de)(de)(de)了解(jie)表(biao)面(mian)地貌(mao)，卡(ka)西尼太空船在(zai)飛近土(tu)衛(wei)六時使用了雷達遙感測繪技術.傳回(hui)的(de)(de)(de)第一(yi)(yi)(yi)張圖片就展現地表(biao)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個復(fu)雜，崎嶇與(yu)平坦并存(cun)的(de)(de)(de)區域.這種地貌(mao)看(kan)來應該是(shi)由火山(shan)(shan)造成的(de)(de)(de).火山(shan)(shan)可能(neng)噴發(fa)出水和氨水.另(ling)外也發(fa)現了一(yi)(yi)(yi)些(xie)好(hao)像(xiang)風蝕產生的(de)(de)(de)條紋狀地貌(mao)。還(huan)有(you)一(yi)(yi)(yi)些(xie)看(kan)起(qi)來是(shi)已(yi)經被(bei)填(tian)平的(de)(de)(de)沖擊環形山(shan)(shan)，其(qi)中的(de)(de)(de)液體(ti)可能(neng)是(shi)液態烴。湖中有(you)或沒有(you)什么仍然無法確(que)定。另(ling)有(you)一(yi)(yi)(yi)些(xie)區域返回(hui)的(de)(de)(de)信號看(kan)來，可能(neng)是(shi)固體(ti)或液體(ti)，但其(qi)他的(de)(de)(de)解(jie)釋仍然存(cun)在(zai).土(tu)衛(wei)六看(kan)起(qi)來真(zhen)的(de)(de)(de)很光滑(hua)，表(biao)面(mian)沒有(you)高于50米(mi)的(de)(de)(de)地貌(mao)。

天(tian)文學家認為，土衛六上(shang)分(fen)布(bu)著眾多由液體甲(jia)烷和乙(yi)烷構成(cheng)的(de)湖泊，這顆(ke)衛星的(de)寒冷(leng)程度超過南極洲。科學家表示，雖(sui)然土衛六上(shang)更(geng)加寒冷(leng)，但(dan)(dan)是它(ta)上(shang)面(mian)的(de)風、雨和構造(zao)過程，使它(ta)成(cheng)為太陽系(xi)中與地(di)球最相像的(de)天(tian)體。雖(sui)然這顆(ke)衛星低達(da)零下(xia)292華氏(shi)度零下(xia)180攝氏(shi)度的(de)平均表面(mian)溫度會(hui)使水始(shi)終保(bao)持固體狀態，但(dan)(dan)是它(ta)表面(mian)存(cun)在液體甲(jia)烷和乙(yi)烷，這些物質可為生命提供一個棲(qi)息(xi)地(di)，但(dan)(dan)沒有氧難被引燃。

觀測歷史

1655年(nian)，荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯用他自制的(de)新望遠鏡(jing)對(dui)準土(tu)星，準備研究(jiu)土(tu)星環，但讓(rang)他驚訝(ya)的(de)是，在土(tu)星的(de)旁邊赫然有一顆巨大(da)的(de)衛星，這(zhe)就是土(tu)衛六——泰(tai)坦。

1907年，西班牙天文學家何塞·科馬斯·索拉從(cong)望遠(yuan)鏡中觀測到土衛(wei)六的(de)圓面邊(bian)界有(you)陰影，指(zhi)出這是存(cun)在大氣(qi)的(de)象征。

1944年，荷(he)蘭裔美國天文(wen)學家(jia)杰(jie)拉德·柯伊(yi)伯用光(guang)譜分析儀(yi)觀測，發現土衛六上存在甲烷(wan)氣體。

科學研究

土衛(wei)(wei)六(liu)上存在(zai)豐富的(de)有(you)機化(hua)合物(wu)和氮(dan)等元素，與地球早期生(sheng)命(ming)形成(cheng)時的(de)環境相似。土衛(wei)(wei)六(liu)上的(de)氰和烴在(zai)一定(ding)情況(kuang)下(xia)(xia)可生(sheng)成(cheng)腈，再被星(xing)球上的(de)水冰水解(jie)，生(sheng)成(cheng)羧酸和胺(an)類(lei)物(wu)質，而(er)這兩者還可以生(sheng)成(cheng)具有(you)重大意(yi)義(yi)的(de)氨基酸。不過，土衛(wei)(wei)六(liu)上也(ye)存在(zai)制約生(sheng)命(ming)存在(zai)的(de)重要因(yin)素。一是(shi)溫度過低，二是(shi)尚未發現液態(tai)水的(de)存在(zai)，三是(shi)土衛(wei)(wei)六(liu)沒有(you)磁場(chang)保護，所以當它有(you)時運行在(zai)土星(xing)的(de)磁氣層外時，便直接暴露在(zai)太陽風之下(xia)(xia)，輻射(she)可能使生(sheng)命(ming)無法存在(zai)。

科學(xue)家稱，土星(xing)的衛(wei)星(xing)土衛(wei)六上巨大的碳(tan)氫(qing)化合物“冰山”湖(hu)可(ke)形(xing)成奇異生(sheng)命形(xing)式。美(mei)國宇航局的研(yan)究人員(yuan)表示，這(zhe)一最(zui)新理(li)論或許還能解釋來自這(zhe)顆衛(wei)星(xing)上的巨大湖(hu)泊和海洋(yang)的奇怪讀(du)數。

土(tu)衛(wei)六(liu)表面的這(zhe)個新湖(hu)泊(bo)覆蓋面積有(you)1.3萬(wan)平方(fang)英(ying)里（3.4萬(wan)平方(fang)公里），它(ta)位于土(tu)衛(wei)六(liu)南(nan)極(ji)位置(zhi)，具有(you)部(bu)分(fen)湖(hu)泊(bo)特(te)征。自從“卡西尼”探測(ce)器2004年(nian)抵達土(tu)星體系，科學家就(jiu)致力于研究土(tu)衛(wei)六(liu)極(ji)地附近甲烷(wan)湖(hu)泊(bo)的特(te)征，該研究證實(shi)了大型寒(han)冷的衛(wei)星也存在(zai)著(zhu)甲烷(wan)雨。

科學家指(zhi)出，這種新湖泊只是淺薄的(de)(de)(de)沼澤地，但是觀(guan)測數(shu)據(ju)顯示(shi)當暴風雨來到時，湖泊將形(xing)成足夠深、奔流向前的(de)(de)(de)液體甲烷。前不(bu)久，美國約翰斯(si)－霍普金(jin)斯(si)大學應用(yong)物理實(shi)驗室的(de)(de)(de)行星科學家伊(yi)麗莎(sha)白－圖特爾說(shuo)：“土(tu)衛六(liu)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)雷暴模型顯示(shi)一次暴風雨便可形(xing)成數(shu)十厘米(mi)深的(de)(de)(de)甲烷雨水。”美國宇航(hang)局戈達德太(tai)空(kong)研(yan)究協會研(yan)究小組成員托尼－德爾杰(jie)尼奧（TonyDelGenio）稱，這項研(yan)究是證實(shi)土(tu)衛六(liu)表(biao)面(mian)存在液態甲烷的(de)(de)(de)最直接證據(ju)。

圖特爾說：“人(ren)(ren)們(men)看(kan)到(dao)(dao)土衛六上空(kong)的(de)(de)這種云(yun)層(ceng)非常類似于(yu)地球的(de)(de)云(yun)層(ceng)，同(tong)時人(ren)(ren)們(men)發現該區(qu)域表面有(you)液(ye)體洪流的(de)(de)跡象。”德爾杰尼奧(ao)補(bu)充指出(chu)，“卡(ka)西尼”探測器科(ke)學家在此之前并未(wei)注意到(dao)(dao)這個新(xin)湖泊(bo)的(de)(de)形(xing)成，當時由(you)于(yu)科(ke)學家們(men)意識(shi)到(dao)(dao)該區(qu)域可能(neng)出(chu)現大雨，便投入更多的(de)(de)精力(li)觀測出(chu)現大雨的(de)(de)特征，忽視(shi)了土衛六表面形(xing)成新(xin)湖泊(bo)的(de)(de)跡象。

科(ke)學家(jia)非常興(xing)奮(fen)這項研究(jiu)發現(xian)揭示了土衛六的氣候特征變化，當2004年“卡西(xi)尼”探測器(qi)抵(di)達土星(xing)體系，正值土衛六南(nan)(nan)半(ban)球處于夏季(ji)(ji)，北半(ban)球處于冬季(ji)(ji)，暴(bao)風云(yun)主要聚(ju)集形(xing)成(cheng)于土衛六南(nan)(nan)極地(di)區。季(ji)(ji)節正接(jie)近于春(chun)分(fen)，這兒不再有任何(he)南(nan)(nan)半(ban)球暴(bao)風。德爾(er)(er)杰尼奧(ao)說：“暴(bao)風雨(yu)主要集中在(zai)中緯度地(di)區，偶爾(er)(er)會出現(xian)在(zai)低緯度地(di)區。”

2008年(nian)，“卡西尼”探(tan)測(ce)器已(yi)完(wan)成了4年(nian)勘測(ce)任務，計劃延長勘測(ce)時(shi)間至2010年(nian)。該探(tan)測(ce)器現(xian)運(yun)行狀況健康正常，任務操作員希(xi)望今后進一步延長其工作壽命。

圖特爾在約(yue)翰·霍普金斯(si)大學實驗室的(de)同事拉爾夫－羅(luo)雷茲（Ralph Lorenz）并(bing)未直接涉及這項研(yan)究，他指出(chu)像這樣(yang)的(de)研(yan)究將有助于人們理(li)想地球氣候變化的(de)特點。他在一(yi)封(feng)電(dian)子郵件中寫(xie)道：“土衛(wei)六大氣層擁(yong)有大量(liang)的(de)甲(jia)烷潮濕氣體，因此在度(du)過漫長的(de)干旱之后會出(chu)現(xian)強烈的(de)暴(bao)風(feng)雨天氣。”

2014年10月(yue)31日(ri)，美國(guo)宇航局的卡西(xi)尼飛船在土星(xing)最大的衛星(xing)土衛六的高層大氣中發現了甲烷(wan)云層。

戈達德空間(jian)飛行中心卡(ka)西尼項(xiang)目科學家，有關這(zhe)一(yi)發現的研(yan)究(jiu)論文第一(yi)作者卡(ka)里·安德森(Carrie Anderson)表示：“甲(jia)烷云層(ceng)竟然能在土衛六大氣中如此高的高度上(shang)形成完(wan)全出乎意(yi)料。此前沒有人(ren)認為這(zhe)是可能的。”

2012年7月2日消息，據美國宇航局(ju)網站報道，來(lai)自卡西(xi)尼(ni)探(tan)測器的最新(xin)(xin)數據顯示土星最大的衛星土衛六冰封的地下可能存在一個液態水層。有關這(zhe)一發現的論文(wen)已經(jing)被發表在最新(xin)(xin)出(chu)版的《科學》雜(za)志(zhi)上。

論文(wen)第一(yi)(yi)作者，卡西(xi)(xi)尼項(xiang)目組成員(yuan)，意大利(li)羅馬(ma)第一(yi)(yi)大學的(de)盧西(xi)(xi)亞諾·列斯(Luciano Iess)說(shuo)：“卡西(xi)(xi)尼探測(ce)到土(tu)衛(wei)六大幅度的(de)潮(chao)汐(xi)起伏，這幾(ji)乎必然(ran)讓人得出其地表下方存在一(yi)(yi)個隱匿著的(de)海洋的(de)結論。”他說(shuo)：“對(dui)于水的(de)搜尋是(shi)太陽系(xi)探測(ce)行動的(de)一(yi)(yi)項(xiang)重要目標，而現在我們又鎖定了一(yi)(yi)個新(xin)的(de)，可(ke)能富含水的(de)天體目標。”

讓科學家(jia)們做出(chu)此(ci)項發現的(de)(de)是潮(chao)汐變(bian)形(xing)現象(xiang)。土(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)巨大引力(li)(li)會讓土(tu)(tu)(tu)衛六不斷發生拉升(sheng)或擠壓(ya)變(bian)形(xing)。如果土(tu)(tu)(tu)衛六完全是由固態巖(yan)(yan)石組成的(de)(de)，那么來自(zi)土(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)引力(li)(li)會造成其(qi)地表隆(long)起，形(xing)成所(suo)謂的(de)(de)“固體潮(chao)”，其(qi)高度應(ying)為(wei)3英(ying)(ying)尺(約合(he)1米(mi))左右(you)。然而卡西尼號的(de)(de)實測數(shu)據顯示這(zhe)一隆(long)起高達30英(ying)(ying)尺(約合(he)10米(mi))。這(zhe)一數(shu)據暗示土(tu)(tu)(tu)衛六這(zhe)顆星(xing)球并非完全由固態的(de)(de)巖(yan)(yan)石物質組成。

起(qi)先(xian)科學家們并無把(ba)握卡西尼號能否(fou)探測到由土(tu)星引力引起(qi)的(de)(de)潮汐隆起(qi)。然而卡西尼探測器竟然做到了，它在(zai)2006年(nian)2月(yue)27日(ri)至(zhi)2011年(nian)2月(yue)18日(ri)期(qi)間先(xian)后6次近(jin)距離(li)飛越土(tu)衛六(liu)(liu)，在(zai)此期(qi)間對土(tu)衛六(liu)(liu)的(de)(de)重力場進行精確(que)測量。這些重力場數(shu)據，加上美國宇航局(ju)深(shen)空網(DSN)的(de)(de)協助，最終(zhong)精確(que)地給(gei)出了土(tu)衛六(liu)(liu)表(biao)面潮汐隆起(qi)的(de)(de)大小數(shu)值(zhi)。

薩米·阿斯瑪(ma)(Sami Asmar)來自美國宇航局噴(pen)氣推進實驗室(JPL)，同時也是(shi)卡西(xi)尼項目組(zu)成員(yuan)，她說：“我們(men)進行了超(chao)高(gao)精(jing)度的(de)(de)(de)測量工(gong)作，很(hen)幸運的(de)(de)(de)是(shi)卡西(xi)尼號(hao)探測器(qi)和深空網天線之間保持了非常(chang)穩定(ding)的(de)(de)(de)聯系(xi)。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)六在土(tu)星(xing)(xing)(xing)引潮(chao)力下形成的(de)(de)(de)潮(chao)汐隆(long)起，相比其它巨行星(xing)(xing)(xing)，如木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)一(yi)些衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)上所(suo)形成的(de)(de)(de)潮(chao)汐隆(long)起而言并不(bu)顯著。然而在缺(que)乏實地(di)鉆探條件的(de)(de)(de)情況(kuang)下，重力場數據(ju)已經(jing)是(shi)我們(men)能夠獲知土(tu)衛(wei)(wei)(wei)六內(nei)部結構(gou)的(de)(de)(de)最好方法了。”

要(yao)形成(cheng)實測值大小的潮汐隆起(qi)效應，土(tu)衛(wei)(wei)六地(di)下的海洋層不必很厚很深。一個位于(yu)其(qi)堅硬(ying)的可變形外(wai)殼(ke)和(he)內部巖石地(di)幔層之間的液態(tai)水層就(jiu)可以(yi)讓土(tu)衛(wei)(wei)六在圍繞土(tu)星(xing)周圍運行時呈(cheng)現如觀察值所反映的那種隆起(qi)或壓縮現象。由于(yu)土(tu)衛(wei)(wei)六地(di)表主要(yao)是(shi)由水冰組(zu)成(cheng)的，這在外(wai)太陽系衛(wei)(wei)星(xing)中十分常(chang)見，科學家(jia)們相信土(tu)衛(wei)(wei)六的海洋主要(yao)成(cheng)分也應該是(shi)液態(tai)水。

在(zai)地球(qiu)上，來自月球(qiu)和太陽的引力(li)作用會(hui)在(zai)地表海(hai)洋(yang)上引起(qi)潮汐。在(zai)開闊(kuo)的海(hai)域，這一隆起(qi)數值可達2英尺(chi)(約(yue)60厘米(mi))。來自月球(qiu)和太陽的引力(li)也會(hui)造(zao)成(cheng)地殼中形成(cheng)固(gu)體潮，其幅(fu)度約(yue)為20英寸(50厘米(mi))。

在土衛六表面下方存在液態海洋這(zhe)一點本身并不能構(gou)成這(zhe)里可(ke)能存在生命(ming)(ming)的(de)結論。科學家們傾(qing)向于認(ren)為只有當液態水跟巖石之(zhi)間存在直(zhi)接接觸時(shi)生命(ming)(ming)才更有可(ke)能出(chu)現。而我們尚無法確認(ren)這(zhe)一海洋的(de)海底(di)是(shi)否是(shi)由巖石構(gou)成的(de)。

這一探測結果(guo)對(dui)于(yu)揭開土衛(wei)六(liu)上的甲(jia)(jia)烷(wan)持續補給之謎具有重要意義。在土衛(wei)六(liu)大(da)氣(qi)中甲(jia)(jia)烷(wan)含(han)量非常(chang)豐(feng)富，然而研究人員認為甲(jia)(jia)烷(wan)在大(da)氣(qi)中應當是不穩定的，如果(guo)土衛(wei)六(liu)大(da)氣(qi)能長(chang)期保持豐(feng)富的甲(jia)(jia)烷(wan)含(han)量，那么就必定存在一個(ge)能持續供應甲(jia)(jia)烷(wan)物質的來源。

喬納森·魯(lu)寧(Jonathan Lunine)是(shi)美國康奈爾大學的(de)(de)(de)(de)(de)卡西尼項目成員，他(ta)說：“土衛六地下存(cun)在液態水層的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現非常重要，因(yin)為我(wo)們希望能理解(jie)甲烷是(shi)如何(he)被存(cun)儲在土衛六內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)，以(yi)及這些(xie)儲存(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)甲烷又是(shi)如何(he)被釋放出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)。”他(ta)說：“這一點非常重要，因(yin)為土衛六所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)不同尋常之處都和豐富(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)甲烷含量(liang)有(you)關，但是(shi)其大氣中的(de)(de)(de)(de)(de)甲烷氣體早就應(ying)該在地質學意(yi)義上的(de)(de)(de)(de)(de)短時間內被破壞(huai)了。”

設想一個液態水構成的地下(xia)海洋，其(qi)中(zhong)充滿了氨(an)，這些氨(an)水沿(yan)著裂(lie)隙(xi)和孔隙(xi)上升(sheng)到地表層(ceng)，釋放出冰層(ceng)中(zhong)的甲(jia)烷(wan)氣(qi)體(ti)。與此同時這樣一個地下(xia)海洋也可以(yi)作為甲(jia)烷(wan)儲備池(chi)。

2012年(nian)10月22日消息，根據美(mei)國宇(yu)航局(ju)卡西尼號探測器發回(hui)的(de)(de)最(zui)新圖(tu)像(xiang)，科學家們(men)在土(tu)星最(zui)大的(de)(de)衛(wei)星土(tu)衛(wei)六上辨認出一些巨大的(de)(de)高溫穹窿形(xing)構(gou)造。這很像(xiang)烘烤(kao)面包(bao)時看到的(de)(de)情況，當進行烘烤(kao)時，面包(bao)的(de)(de)表皮會凸起(qi)并(bing)開裂。現在科學家們(men)認為(wei)在這顆土(tu)星最(zui)大的(de)(de)衛(wei)星上，正在發生相類似的(de)(de)情形(xing)。

此前科(ke)學家們在(zai)(zai)金(jin)星表(biao)面觀測(ce)到過相似的(de)(de)地形，在(zai)(zai)金(jin)星表(biao)面一(yi)(yi)座名為(wei)庫納皮皮(Kunapipi)的(de)(de)火山山頂，探測(ce)器拍攝到一(yi)(yi)個直徑大約20英(ying)里(li)(約合30公(gong)(gong)里(li))的(de)(de)穹窿狀凸起(qi)。研究人員也(ye)相信(xin)，在(zai)(zai)土衛六表(biao)面觀測(ce)到的(de)(de)一(yi)(yi)條長約70公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)狹長裂谷也(ye)是(shi)由(you)于下部物質受(shou)熱上涌(yong)引起(qi)的(de)(de)地表(biao)開(kai)裂，這種上涌(yong)的(de)(de)物質有可能是(shi)巖漿。

美國宇航局噴氣(qi)推進實驗室(JPL)卡西尼(ni)項目組雷達設備科(ke)學家(jia)羅斯里·羅普斯(Rosaly Lopes)表示(shi)(shi)：“這(zhe)(zhe)種穹(qiong)窿形構(gou)造(zao)是(shi)此前我們從(cong)未在(zai)土衛六上觀測到過的，這(zhe)(zhe)顯示(shi)(shi)，即(ji)便是(shi)在(zai)長達8年的探測之后，這(zhe)(zhe)顆(ke)星球(qiu)仍在(zai)持續地給我們帶來驚喜。”

這(zhe)種獨特的(de)構(gou)造(zao)地形(xing)可(ke)能和地球(qiu)上(shang)的(de)巖(yan)蓋(gai)相類(lei)似(si)，所謂巖(yan)蓋(gai)就是(shi)(shi)指上(shang)升入侵的(de)熔巖(yan)冷凝形(xing)成的(de)。美國(guo)猶(you)他州境內的(de)亨利山便是(shi)(shi)這(zhe)種地貌(mao)的(de)典(dian)型代表。而這(zhe)張顯示穹(qiong)窿構(gou)造(zao)的(de)圖像是(shi)(shi)由(you)卡西尼(ni)號探測(ce)器在2012年(nian)5月22日使(shi)用(yong)雷達設備(bei)拍攝的(de)。

另外(wai)一(yi)個(ge)由艾倫·斯托芬(Ellen Stofan)領銜(xian)的(de)卡(ka)西尼科學家小(xiao)組(zu)對(dui)土衛六(liu)南半球(qiu)的(de)雷達圖像進行了仔細(xi)審視du，并(bing)(bing)在這里發現了古代海岸(an)線的(de)痕(hen)跡。土衛六(liu)是(shi)(shi)除了地球(qiu)之外(wai)唯(wei)一(yi)一(yi)個(ge)被確認擁有穩定(ding)液(ye)體(ti)存在其表(biao)面(mian)的(de)星球(qiu)，盡管這些(xie)液(ye)體(ti)并(bing)(bing)不是(shi)(shi)水，而(er)是(shi)(shi)碳(tan)氫化合物。

人們還只在(zai)土衛六(liu)的(de)北半球觀測到廣(guang)闊海洋的(de)存(cun)在(zai)。但對卡西尼(ni)探測器(qi)在(zai)2008~2011年(nian)之間所收集探測數據的(de)分析顯示在(zai)土衛六(liu)南極附近也曾一(yi)度存(cun)在(zai)廣(guang)闊的(de)淺(qian)海區域。

斯托芬博士和她的(de)(de)同事們在(zai)土(tu)衛六(liu)南(nan)半(ban)球識別出兩個已經干涸(he)或(huo)大(da)部(bu)已經干涸(he)的(de)(de)海洋的(de)(de)痕(hen)跡。其中一(yi)(yi)個這樣已經干涸(he)海洋的(de)(de)面積可(ke)能曾(ceng)一(yi)(yi)度達到475x280公(gong)里的(de)(de)大(da)小，深(shen)度可(ke)能達到數百英尺。土(tu)衛六(liu)南(nan)半(ban)球面積最大(da)的(de)(de)湖泊安大(da)略湖(Ontario Lacus)正位于一(yi)(yi)個干涸(he)的(de)(de)海洋范圍之(zhi)內，看(kan)起來似乎是曾(ceng)經的(de)(de)汪洋大(da)海僅剩的(de)(de)一(yi)(yi)部(bu)分水域。

而另一個由卡(ka)西尼雷(lei)達小組(zu)成員，加州理工(gong)的(de)奧迪(di)德·安羅(luo)森(sen)(Oded Aharonson)博士領銜的(de)研究小組(zu)則認(ren)為土衛六正(zheng)在(zai)經歷(li)和地球的(de)米(mi)蘭科維(wei)奇周期相類似的(de)長(chang)期變化(hua)(hua)，這(zhe)是由于軌道(dao)運行方面表現出來(lai)的(de)長(chang)期規律性變化(hua)(hua)引起的(de)結果(guo)。這(zhe)種長(chang)期的(de)氣候性變化(hua)(hua)將導(dao)致土衛六地表的(de)液(ye)體在(zai)其南(nan)北半球之間來(lai)回遷移(yi)。根據這(zhe)一模(mo)型，土衛六的(de)南(nan)半球在(zai)大(da)(da)約5萬年(nian)前應當曾經擁有面積廣(guang)闊的(de)巨大(da)(da)海洋。

斯托芬博士表示(shi)：“土衛(wei)六表面的(de)海(hai)洋(yang)正(zheng)是孕育(yu)前(qian)生命(ming)化(hua)學(xue)環境的(de)現成實(shi)驗室，并且我(wo)們還知道它正(zheng)以大約10萬年為(wei)周期在南北(bei)半(ban)球(qiu)之(zhi)間進行(xing)遷移(yi)。”他說：“我(wo)很想仔細查看一(yi)下土衛(wei)六北(bei)半(ban)球(qiu)的(de)海(hai)洋(yang)以及南半(ban)球(qiu)已經(jing)干涸的(de)海(hai)洋(yang)遺跡，來了解一(yi)下這些前(qian)生命(ming)化(hua)學(xue)演(yan)化(hua)究(jiu)竟已經(jing)進行(xing)到了何(he)種(zhong)地步。”

卡西尼小組已經基(ji)本證實了(le)土衛(wei)六北(bei)半(ban)球(qiu)(qiu)海洋(yang)體系的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)。他們(men)(men)在過去一整(zheng)個土衛(wei)六季(ji)節(jie)中(即地球(qiu)(qiu)上大約6年(nian))一直(zhi)對這里的(de)(de)(de)(de)海洋(yang)進(jin)行持續的(de)(de)(de)(de)監視。而(er)此次發布的(de)(de)(de)(de)拍攝(she)于2012年(nian)5月22日的(de)(de)(de)(de)這張圖(tu)像中，科學家(jia)們(men)(men)發現(xian)北(bei)半(ban)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)湖(hu)泊(bo)岸線(xian)并(bing)未發生(sheng)改變，這說(shuo)明北(bei)半(ban)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)湖(hu)泊(bo)并(bing)非季(ji)節(jie)性(xing)事(shi)件。相比之下，2010年(nian)的(de)(de)(de)(de)一場暴風雨之后(hou)，土衛(wei)六赤道附近出現(xian)了(le)明顯的(de)(de)(de)(de)變暗(an)色區域(yu)。

人們一(yi)直認為土衛六(liu)是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)系中最大(da)的(de)(de)(de)衛星，并取名(ming)為泰(tai)(tai)坦(tan)。在希臘神話里(li)，泰(tai)(tai)坦(tan)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)巨人家(jia)(jia)族。土衛六(liu)是(shi)(shi)科學家(jia)(jia)認為的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)系除(chu)地球(qiu)外最有(you)可能(neng)存在生(sheng)命的(de)(de)(de)星球(qiu)。它是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)系唯一(yi)擁有(you)濃厚大(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)衛星。與地球(qiu)不同的(de)(de)(de)是(shi)(shi)，地球(qiu)的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)層主(zhu)要由氮氣(qi)和(he)氧氣(qi)組成(cheng)，而(er)(er)土衛六(liu)的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)層則主(zhu)要是(shi)(shi)甲烷。而(er)(er)且，濃密的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)反射了大(da)部分的(de)(de)(de)光線，造成(cheng)反溫室效應，使得土衛六(liu)的(de)(de)(de)地表(biao)十分寒冷，溫度(du)只有(you)零下(xia)180攝氏度(du)，不可能(neng)有(you)液態水(shui)存在。但是(shi)(shi)2005年兩個(ge)科學家(jia)(jia)研(yan)究小組提出(chu)，外星微(wei)生(sheng)物或許生(sheng)存在泰(tai)(tai)坦(tan)湖泊的(de)(de)(de)液態碳氫(qing)化(hua)合(he)物里(li)。科學家(jia)(jia)表(biao)示，乙炔在泰(tai)(tai)坦(tan)大(da)氣(qi)層形成(cheng)，下(xia)降到泰(tai)(tai)坦(tan)表(biao)面。外星微(wei)生(sheng)物吃下(xia)乙炔，同氫(qing)氣(qi)發生(sheng)化(hua)合(he)作用，來獲取能(neng)量。

此后(hou)，泰(tai)坦(tan)表面發現了數十(shi)個湖(hu)(hu)泊，科學(xue)家認為其中充滿了液(ye)態乙(yi)烷(wan)和甲(jia)烷(wan)混合(he)物。不過由于沒(mei)有探測飛(fei)船(chuan)對泰(tai)坦(tan)湖(hu)(hu)泊直接取(qu)樣，沒(mei)有人知道(dao)其中的乙(yi)炔具體(ti)含(han)量。1989年有科學(xue)家估計，泰(tai)坦(tan)湖(hu)(hu)泊中的碳氫化合(he)物液(ye)體(ti)內(nei)乙(yi)炔的含(han)量僅為萬分之幾。

由法國雷恩(en)國立高等化學(xue)學(xue)院丹尼爾·考迪爾領導的(de)(de)(de)科學(xue)家小組對泰坦(tan)湖(hu)泊(bo)乙(yi)炔含(han)量進(jin)行了新(xin)計算。他們根據探測土(tu)星系(xi)的(de)(de)(de)卡(ka)西尼－惠更斯任(ren)務新(xin)近獲得(de)的(de)(de)(de)數據，做出(chu)最新(xin)估計稱泰坦(tan)湖(hu)泊(bo)含(han)有更多的(de)(de)(de)乙(yi)炔。如果泰坦(tan)上存在(zai)(zai)(zai)外(wai)星生物(wu)，湖(hu)泊(bo)內的(de)(de)(de)乙(yi)炔足以(yi)為任(ren)何(he)饑餓(e)的(de)(de)(de)外(wai)星生物(wu)提供食物(wu)。2005年，卡(ka)西尼號攜帶的(de)(de)(de)“惠更斯”號子(zi)探測器(qi)，在(zai)(zai)(zai)充(chong)滿液(ye)態甲(jia)烷的(de)(de)(de)土(tu)衛六(liu)上登陸(lu)。“惠更斯”當時在(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)土(tu)衛六(liu)工作24小時，重點探測土(tu)衛六(liu)上可能存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)生命跡(ji)象。

存在生命跡象

據美國太(tai)空網(wang)報道，在過(guo)去30年里，科學(xue)家已(yi)知道一種叫做索(suo)林(lin)(lin)斯(tholins)的復雜碳(tan)化合物存在于(yu)(yu)彗星(xing)和(he)太(tai)陽系(xi)其他行(xing)(xing)星(xing)的大氣層(ceng)中，理論上，索(suo)林(lin)(lin)斯可(ke)以與(yu)水(shui)進(jin)行(xing)(xing)叫做水(shui)解的化學(xue)反應，從(cong)而制造出類(lei)似于(yu)(yu)地球(qiu)早期階段的復雜分子結構。

在(zai)地(di)球上，復雜有機分(fen)子(zi)被認(ren)為是生命形式出(chu)現的(de)早期(qi)階段，比(bi)如(ru)被稱(cheng)為生命起源前(qian)的(de)混(hun)合物(wu)。土(tu)衛六是土(tu)星(xing)最(zui)大(da)的(de)一顆衛星(xing)，它主要是由(you)冰(bing)物(wu)質構成(cheng)的(de)。許多冰(bing)在(zai)隕星(xing)碰撞(zhuang)或地(di)下活動(dong)中可(ke)能(neng)融化(hua)，生成(cheng)“冰(bing)火山”噴(pen)射(she)出(chu)包括(kuo)混(hun)合氨氣和水的(de)“巖(yan)漿”。

是否形成于土衛六大(da)氣層中(zhong)的(de)(de)索林斯通(tong)過隕星碰撞或(huo)冰火山與液態水(shui)臨時性反應，在水(shui)凍結之前(qian)(qian)生(sheng)成潛在的(de)(de)生(sheng)命(ming)起源前(qian)(qian)有機分子？沒有科學(xue)家(jia)可(ke)以準(zhun)確地進行(xing)解(jie)釋。

美(mei)國亞利桑那州大學行(xing)(xing)星科學系研(yan)(yan)究(jiu)生(sheng)凱瑟琳·尼什在(zai)(zai)實驗(yan)室里進(jin)行(xing)(xing)了為期多天的(de)研(yan)(yan)究(jiu)，她(ta)在(zai)(zai)近冰凍溫度條件下通過水解形成類似索林斯的(de)物(wu)質。她(ta)將這(zhe)項研(yan)(yan)究(jiu)報告發表在(zai)(zai)《天體生(sheng)物(wu)學》雜志上(shang)。暴(bao)露(lu)在(zai)(zai)土(tu)衛(wei)六(liu)上(shang)的(de)液(ye)態(tai)水被認為持續存在(zai)(zai)數百至數千年(nian)，像這(zhe)樣(yang)的(de)固(gu)態(tai)冰融化(hua)成液(ye)態(tai)水的(de)反應經常發生(sheng)。很可能類似這(zhe)樣(yang)的(de)反應同樣(yang)發生(sheng)于早期地球。

在(zai)實驗室里，尼什在(zai)低(di)溫放電狀態下將5%甲烷和95%氮(dan)混(hun)合(he)形成(cheng)(cheng)類似索(suo)(suo)林(lin)(lin)斯(si)的一種(zhong)有(you)機混(hun)合(he)物質，她將這(zhe)種(zhong)索(suo)(suo)林(lin)(lin)斯(si)樣本(ben)融解(jie)在(zai)水(shui)(shui)中，然(ran)后(hou)放置在(zai)40攝氏度水(shui)(shui)環境(jing)中避免出現冷凍，進而測量其(qi)水(shui)(shui)解(jie)混(hun)合(he)的比(bi)率。結果顯(xian)示，10%索(suo)(suo)林(lin)(lin)斯(si)形成(cheng)(cheng)了有(you)機混(hun)合(he)物，它與水(shui)(shui)中的氧(yang)發(fa)生(sheng)反應，形成(cheng)(cheng)了復雜的有(you)機分子(zi)。

當尼(ni)什的(de)研(yan)(yan)究報告發表(biao)在科學(xue)(xue)期刊(kan)上時，她(ta)(ta)的(de)理論(lun)也遭到了批(pi)判。瑞(rui)塞勒(le)理工學(xue)(xue)院研(yan)(yan)究員教(jiao)授(shou)詹(zhan)姆士·費里斯(si)從(cong)事土衛六(liu)大氣層化學(xue)(xue)性質研(yan)(yan)究許多年，他指(zhi)出尼(ni)什的(de)研(yan)(yan)究存在著(zhu)“缺陷”，其原因是她(ta)(ta)使(shi)用放電方法形成索林斯(si)，然而(er)土衛六(liu)大氣層很可能是通(tong)過紫外光線和帶電輻射粒子(zi)形成索林斯(si)的(de)。

費里斯使用紫(zi)外光線(xian)混合了類似土(tu)衛六大氣(qi)(qi)層中的(de)氣(qi)(qi)體進(jin)(jin)行了一項實驗，他說，“放(fang)電所形(xing)(xing)成(cheng)的(de)物(wu)(wu)質結(jie)構與紫(zi)外線(xian)光分(fen)解(jie)不一樣(yang)，因此其水解(jie)時間也完全不相同。許多(duo)光化學進(jin)(jin)程(cheng)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)碳氫化合物(wu)(wu)并(bing)不與水發生反應。”

尼什(shen)對此作出反應(ying)，她(ta)指出，電子或等離子的(de)釋(shi)放意味著模擬帶電粒(li)子的(de)交互作用(yong)。她(ta)贊(zan)同費(fei)里斯所說的(de)紫外光(guang)線輻射形(xing)成索林斯更像土衛六大氣層中的(de)薄(bo)霧(wu)。但是(shi)她(ta)認為(wei)這(zhe)樣形(xing)成的(de)化合物多數(shu)不與水發生反應(ying)。

她承認自己的(de)研(yan)究工(gong)作并不是理想(xiang)的(de)呈(cheng)現土衛(wei)六大氣層的(de)化學特性，她說，“形成(cheng)在低壓狀(zhuang)態(tai)下的(de)索林(lin)斯要(yao)比高(gao)壓狀(zhuang)態(tai)下更像土衛(wei)六薄霧，你可(ke)以(yi)在低壓狀(zhuang)態(tai)使用(yong)紫外(wai)光線(xian)制(zhi)造(zao)索林(lin)斯，但不能(neng)在低壓狀(zhuang)態(tai)下使用(yong)等離(li)子釋放(fang)(fang)制(zhi)造(zao)索林(lin)斯。我(wo)們實驗所需(xu)的(de)大量索林(lin)斯必須通過(guo)放(fang)(fang)電技術來制(zhi)造(zao)，通過(guo)紫外(wai)光線(xian)光分解(jie)只(zhi)能(neng)生成(cheng)一小部分。”

尼什的(de)(de)這項研(yan)究(jiu)并不能完整地(di)表(biao)現(xian)出土(tu)衛六(liu)行星(xing)的(de)(de)化(hua)學性質，該研(yan)究(jiu)表(biao)明類似(si)的(de)(de)化(hua)學反應在(zai)液(ye)態水(shui)環(huan)境中(zhong)可生成顯(xian)著數(shu)量的(de)(de)有(you)機混(hun)合物。在(zai)土(tu)衛六(liu)表(biao)面，生命(ming)起源前(qian)分子可能存(cun)在(zai)于碰撞隕坑和冰火山的(de)(de)融化(hua)水(shui)中(zhong)，類似(si)這樣(yang)的(de)(de)進程(cheng)很可能發生于地(di)球早期生命(ming)孕育階段，那時的(de)(de)早期地(di)球大氣(qi)層(ceng)還未(wei)出現(xian)顯(xian)著數(shu)量的(de)(de)氧氣(qi)。

生命存在

土星(xing)的(de)(de)(de)大(da)衛(wei)星(xing)土衛(wei)六(liu)擁(yong)(yong)有太陽(yang)(yang)系中神奇(qi)的(de)(de)(de)表面環境(jing)，充滿液態(tai)甲(jia)烷和碳氫化(hua)合物的(de)(de)(de)世界可能存在(zai)有趣的(de)(de)(de)生(sheng)命。美國康奈(nai)爾大(da)學天體生(sheng)物學家和化(hua)學家認(ren)為土衛(wei)六(liu)在(zai)許多方面是地球的(de)(de)(de)孿生(sheng)兄弟，土衛(wei)六(liu)是太陽(yang)(yang)系最大(da)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)，比(bi)水星(xing)還大(da)，表面的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)壓力(li)比(bi)地球要高一點，而且也有大(da)氣(qi)。更重要的(de)(de)(de)是，土衛(wei)六(liu)時太陽(yang)(yang)系除(chu)地球外(wai)唯(wei)一一顆擁(yong)(yong)有表面液態(tai)物質的(de)(de)(de)星(xing)球，卡(ka)西(xi)尼探(tan)測器發(fa)現了(le)土衛(wei)六(liu)上的(de)(de)(de)湖泊和河流，甚至在(zai)土衛(wei)六(liu)的(de)(de)(de)極地地區，科(ke)學家還發(fa)現最大(da)的(de)(de)(de)湖泊。

土衛六(liu)大氣(qi)中(zhong)存在復(fu)雜的(de)有(you)機分子(zi)，科學(xue)家認為這(zhe)是(shi)生命的(de)基(ji)石，于是(shi)科學(xue)家猜想(xiang)土衛六(liu)的(de)液(ye)態甲烷世界中(zhong)可(ke)能(neng)(neng)有(you)怪(guai)異的(de)生物，比如能(neng)(neng)夠(gou)在零(ling)下180攝氏度的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)生存，利用液(ye)態烷烴作為能(neng)(neng)量來源。這(zhe)一(yi)猜想(xiang)的(de)根據(ju)來自卡西尼探測器對土衛六(liu)的(de)調(diao)查，發現(xian)液(ye)態甲烷的(de)環(huan)境(jing)有(you)可(ke)能(neng)(neng)出現(xian)奇怪(guai)的(de)生物，康奈(nai)爾大學(xue)研究小組(zu)發現(xian)，磷脂(zhi)分子(zi)的(de)形成是(shi)地球生命出現(xian)的(de)重要(yao)一(yi)個步驟，而土衛六(liu)的(de)環(huan)境(jing)有(you)助于磷脂(zhi)分子(zi)的(de)出現(xian)。

土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)上(shang)如(ru)果(guo)存(cun)(cun)在(zai)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)，那(nei)幾乎肯定(ding)是(shi)(shi)(shi)擁有細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)(mo)(mo)的細(xi)胞(bao)(bao)個(ge)體，卡西尼號(hao)飛船數據發現土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)大氣中存(cun)(cun)在(zai)非常(chang)復雜的化學反應(ying)，丙烯腈可(ke)能是(shi)(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)(mo)(mo)中的基礎物(wu)質(zhi)，目前(qian)實(shi)驗室已經可(ke)以在(zai)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)的環(huan)(huan)境下模擬產生(sheng)(sheng)此(ci)類物(wu)質(zhi)。因此(ci)丙烯腈膜(mo)(mo)(mo)可(ke)能是(shi)(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)的細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)(mo)(mo)結構(gou)，計算化學仿真(zhen)結果(guo)表明(ming)其能夠適應(ying)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)上(shang)的環(huan)(huan)境。為(wei)了(le)進一步證(zheng)(zheng)明(ming)土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)是(shi)(shi)(shi)否存(cun)(cun)在(zai)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)，我們應(ying)該(gai)派遣一艘(sou)探測器(qi)前(qian)往土(tu)(tu)(tu)衛六(liu)(liu)的甲烷海洋，或許這(zhe)是(shi)(shi)(shi)最直接的證(zheng)(zheng)明(ming)方(fang)式(shi)。

宜居星球榜首

行星(xing)(xing)宜居度(du)指數則考慮(lv)一組(zu)完全不同的因素，如星(xing)(xing)球表面究竟(jing)是(shi)(shi)巖(yan)質的還是(shi)(shi)冰凍(dong)的、星(xing)(xing)球是(shi)(shi)否有(you)大氣(qi)層、是(shi)(shi)否有(you)磁場等(deng)。

設計出行(xing)星(xing)宜(yi)居度(du)指(zhi)(zhi)數和(he)地(di)球(qiu)相(xiang)似度(du)指(zhi)(zhi)數兩大(da)(da)指(zhi)(zhi)標(biao)體(ti)系，對(dui)可能(neng)(neng)存在外星(xing)生命的星(xing)球(qiu)進(jin)行(xing)可能(neng)(neng)性排序。兩類指(zhi)(zhi)標(biao)體(ti)系分(fen)別為行(xing)星(xing)宜(yi)居度(du)指(zhi)(zhi)數和(he)地(di)球(qiu)相(xiang)似度(du)指(zhi)(zhi)數。根據科學家們的評估結果，土星(xing)最大(da)(da)衛(wei)星(xing)土衛(wei)六和(he)系外行(xing)星(xing)Gliese 581g分(fen)別位(wei)居兩大(da)(da)指(zhi)(zhi)標(biao)宜(yi)居星(xing)球(qiu)排行(xing)榜(bang)之首，被認(ren)為是最宜(yi)居的外星(xing)世界。系外行(xing)星(xing)Gliese 581g位(wei)于天秤座內(nei)，距離地(di)球(qiu)大(da)(da)約20.5光年。科學家們的研究成果發表于《天體(ti)生物學》雜志之上。