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衛星介紹

土(tu)衛(wei)(wei)六（Titan，又(you)稱(cheng)為(wei)泰坦星）是(shi)環(huan)繞土(tu)星運行(xing)的一(yi)顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)星，是(shi)土(tu)星衛(wei)(wei)星中(zhong)最大的一(yi)個，也(ye)(ye)是(shi)太(tai)陽(yang)系(xi)第二(er)大的衛(wei)(wei)星。荷蘭物(wu)理學(xue)家(jia)、天文(wen)學(xue)家(jia)和數學(xue)家(jia)克里斯蒂(di)安·惠更斯在1655年3月25日發(fa)現它，也(ye)(ye)是(shi)在太(tai)陽(yang)系(xi)內(nei)繼木星伽利略衛(wei)(wei)星后(hou)發(fa)現的第一(yi)顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)星。

由于是太陽系(xi)唯一一個擁有(you)濃厚大氣層的(de)衛(wei)星(xing)，因(yin)此被(bei)高(gao)度懷疑有(you)生命體的(de)存在，科學(xue)家(jia)也(ye)推(tui)測大氣中的(de)甲烷可能是生命體的(de)基礎(chu)。土衛(wei)六可以被(bei)視為一個時光機(ji)器，有(you)助我們了解地球(qiu)(qiu)最初期的(de)情況，揭開地球(qiu)(qiu)生物如何誕生之謎。

土衛六上(shang)的表面重(zhong)力極低，和月球(qiu)(qiu)相當，但(dan)又擁有濃(nong)厚大(da)氣(qi)層，其表面的大(da)氣(qi)壓約為地球(qiu)(qiu)的1.5倍，這(zhe)種奇特的現象對(dui)研究行星大(da)氣(qi)學是一個很好的題材(cai)。同時(shi)濃(nong)厚的大(da)氣(qi)加上(shang)相當低的表面重(zhong)力令登陸和起飛更容易。

名稱來歷

惠更(geng)斯(si)簡單的(de)(de)把這顆(ke)他(ta)發(fa)現的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)稱為“Saturni Luna”(“土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)”)。之后，喬凡尼·多(duo)美(mei)(mei)尼科·卡西尼為了表達對(dui)國王路(lu)易(yi)十四(si)的(de)(de)敬意將(jiang)發(fa)現的(de)(de)四(si)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(它們是(shi)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三-忒堤斯(si)，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)-狄(di)俄(e)涅，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五-瑞亞以及土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八-伊阿珀托斯(si))命名為Lodicea Sidera(路(lu)易(yi)星(xing)(xing)(xing))。天文學家依據(ju)習(xi)慣(guan)把這五顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)以數字加以編號。其他(ta)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)被(bei)稱為惠更(geng)斯(si)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)或土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)第六(liu)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(從當時(shi)知道(dao)的(de)(de)距離土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)遠近排列(lie)，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)美(mei)(mei)馬斯(si)和土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二恩克拉多(duo)斯(si)在1789年被(bei)發(fa)現)。

土衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)的(de)(de)(de)(de)英文名稱(cheng)"Titan"和(he)(he)其他另外七顆(ke)(ke)當時已(yi)知的(de)(de)(de)(de)土星衛(wei)(wei)(wei)(wei)星的(de)(de)(de)(de)名稱(cheng)來自約(yue)翰(han)(han)·赫(he)(he)歇(xie)爾(er)爵士(shi)(約(yue)翰(han)(han)·赫(he)(he)歇(xie)爾(er)是(shi)(shi)威(wei)廉·赫(he)(he)歇(xie)爾(er)爵士(shi)兒子，威(wei)廉·赫(he)(he)歇(xie)爾(er)本(ben)人發現了土衛(wei)(wei)(wei)(wei)一和(he)(he)土衛(wei)(wei)(wei)(wei)二)。約(yue)翰(han)(han)·赫(he)(he)歇(xie)耳在(zai)(zai)1847年(nian)出(chu)版的(de)(de)(de)(de)《在(zai)(zai)好望角(jiao)天文觀測的(de)(de)(de)(de)結(jie)果》一書中把這顆(ke)(ke)新(xin)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星命名為“提坦(tan)”，提坦(tan)在(zai)(zai)神話中是(shi)(shi)克羅諾斯（他的(de)(de)(de)(de)羅馬神話的(de)(de)(de)(de)對應者薩圖恩）和(he)(he)他的(de)(de)(de)(de)兄(xiong)弟(di)姐妹們的(de)(de)(de)(de)統稱(cheng)。

物理特性

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)是(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最大(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)，也(ye)是(shi)太陽系第(di)二大(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)，比行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)水星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)體積(ji)大(da)(雖然質(zhi)量沒有(you)水星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da))，在太陽系中它的(de)(de)(de)(de)大(da)小只比木星(xing)(xing)(xing)(xing)最大(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)木衛(wei)(wei)(wei)三小。但最近的(de)(de)(de)(de)觀測也(ye)顯示(shi)濃密(mi)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣可能(neng)使人們過高(gao)估計了泰坦(tan)的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)(jing)，如(ru)同許(xu)多(duo)其(qi)他的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)一樣，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)比134340號小行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)（原冥王星(xing)(xing)(xing)(xing)）的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量和體積(ji)都要大(da)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)平均半徑(jing)(jing)2575千(qian)米，質(zhi)量1.345×1023千(qian)克，平均密(mi)度(du)1.880×103千(qian)克/立方米。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)環繞土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)公轉(zhuan)軌(gui)道半長徑(jing)(jing)為1,221,850千(qian)米，偏心率(lv)0.0292，軌(gui)道平面(mian)與土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)赤道面(mian)的(de)(de)(de)(de)交角為0.33°，公轉(zhuan)周(zhou)期(qi)15天22時41分24秒。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)的(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)周(zhou)期(qi)與公轉(zhuan)周(zhou)期(qi)相(xiang)同，這一點與月球類(lei)似。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)有(you)濃密(mi)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣，主(zhu)要成分是(shi)氮，表(biao)面(mian)大(da)氣壓力(li)1.5×10?帕斯卡，表(biao)面(mian)溫度(du)-179.15℃。

土衛六質量與木(mu)衛三，木(mu)衛四，海衛一(yi)，小行星134340（冥王(wang)星）大(da)體類似。土衛六一(yi)半是水(shui)冰一(yi)半是固體材料。在(zai)多(duo)個(ge)不同結晶狀(zhuang)冰層的(de)(de)3400米(mi)下有(you)一(yi)個(ge)固體核心。核心內部應(ying)該仍然熾(chi)熱(re)。雖然土衛五(wu)以及其他(ta)的(de)(de)土星衛星也(ye)類似，但土衛六的(de)(de)核心密度更大(da)，這是因為(wei)它(ta)體積巨大(da)造(zao)成重力壓縮(suo)其內部造(zao)成的(de)(de)。

大氣情況

大(da)(da)氣(qi)情況土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)是(shi)(shi)已知(zhi)擁有(you)(you)真正大(da)(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，其他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)最(zui)多只是(shi)(shi)擁有(you)(you)示(shi)蹤氣(qi)體(ti)(ti).。大(da)(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)是(shi)(shi)1944年首先(xian)被杰勒德(de)·柯(ke)伊伯（Gerard P. Kuiper）使(shi)用光(guang)(guang)譜望遠鏡發現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，他發現(xian)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)大(da)(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷局部壓(ya)力(li)達(da)到(dao)100毫巴。后(hou)來，旅行者太空船的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)(ce)也證實土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)上擁有(you)(you)大(da)(da)氣(qi)，事實上，土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)壓(ya)比地球(qiu)還要大(da)(da)一點(dian)，星(xing)(xing)(xing)球(qiu)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)是(shi)(shi)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.5倍。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)表面濃密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云層遮蓋住(zhu)了(le)(le)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面地貌(mao)。人(ren)們一般認為(wei)(wei)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)表面是(shi)(shi)固態或液(ye)體(ti)(ti)乙(yi)烷。從地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雷達(da)測(ce)(ce)量發現(xian)那(nei)里(li)沒(mei)有(you)(you)大(da)(da)范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)烷海洋(yang)，但是(shi)(shi)仍然有(you)(you)可(ke)能存在(zai)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)烷湖(hu)。后(hou)來，科學家對(dui)卡西尼太空船發回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照片進行研究，認為(wei)(wei)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)上或許根(gen)本(ben)不(bu)(bu)存在(zai)液(ye)態甲(jia)烷海洋(yang)。研究人(ren)員曾通過地面望遠鏡對(dui)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)進行觀(guan)測(ce)(ce)，他們當(dang)時(shi)認為(wei)(wei)，種(zhong)種(zhong)跡象(xiang)顯示(shi)這(zhe)一土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)上可(ke)能存在(zai)液(ye)態海洋(yang)。但是(shi)(shi)，科學家們對(dui)得出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論仍有(you)(you)疑惑之(zhi)(zhi)處(chu)，因為(wei)(wei)以(yi)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)(ce)顯示(shi)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)表面確(que)有(you)(you)著閃(shan)爍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)反光(guang)(guang)，尤其是(shi)(shi)幾年前通過大(da)(da)型無線電望遠鏡觀(guan)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)更證明極有(you)(you)可(ke)能存在(zai)液(ye)體(ti)(ti)海洋(yang)。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)大(da)(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98.44%是(shi)(shi)氮氣(qi)，是(shi)(shi)太陽(yang)系(xi)中(zhong)惟一除(chu)了(le)(le)地球(qiu)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)富(fu)氮星(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)，那(nei)里(li)還有(you)(you)大(da)(da)量不(bu)(bu)同種(zhong)類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳氫(qing)化(hua)(hua)合物殘余（包括甲(jia)烷、乙(yi)烷、丁二炔(gui)(gui)、丙(bing)炔(gui)(gui)、丙(bing)炔(gui)(gui)腈、乙(yi)炔(gui)(gui)、丙(bing)烷，以(yi)及二氧化(hua)(hua)碳、氰、氰化(hua)(hua)氫(qing)和氦氣(qi)）。這(zhe)些(xie)碳氫(qing)化(hua)(hua)合物被認為(wei)(wei)來自(zi)于土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)上層大(da)(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷。當(dang)甲(jia)烷因為(wei)(wei)太陽(yang)輻(fu)射而發生反應就(jiu)會產生濃密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)桔紅色煙云。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)表面那(nei)像(xiang)是(shi)(shi)被涂上了(le)(le)一層柏油的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)物沉淀叫做(zuo)tholin。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)沒(mei)有(you)(you)磁(ci)場保護,所以(yi)當(dang)它(ta)(ta)有(you)(you)時(shi)運行在(zai)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)氣(qi)層外時(shi)，便(bian)直接暴露(lu)在(zai)太陽(yang)風之(zhi)(zhi)下(xia)。這(zhe)導致大(da)(da)氣(qi)電離并在(zai)大(da)(da)氣(qi)上層釋放出(chu)(chu)一些(xie)分(fen)子。

在接(jie)近表(biao)面時，土(tu)衛六(liu)的(de)溫(wen)度(du)大(da)約(yue)是94K(-179.15℃)。水冰在這(zhe)種溫(wen)度(du)下會升華，所(suo)以大(da)氣(qi)中會有(you)少量(liang)的(de)水蒸(zheng)氣(qi)存在.土(tu)衛六(liu)表(biao)面除了覆蓋(gai)全球的(de)迷霧之外也有(you)各(ge)種不同(tong)的(de)云。云可能是由甲烷，乙烷或簡單的(de)有(you)機(ji)物組成。其他稀有(you)的(de)復雜化學物質(zhi)是土(tu)衛六(liu)在太空外觀呈現(xian)橙色(se)的(de)原因。

2004年(nian)11月卡西(xi)尼號(hao)飛(fei)越過(guo)土衛六照(zhao)片中明亮多云的南(nan)極,但并未發(fa)現期望的甲烷存在.這令科(ke)學家們困惑,対云成(cheng)分的相關(guan)研究仍然在進行中,人們過(guo)去關(guan)于(yu)土衛六大氣的知識可能需要重(zhong)新書寫。

2004年(nian)卡西(xi)尼號觀測大氣的結果發現土衛(wei)六(liu)大氣“超級旋轉”，就像金(jin)星那樣，其大氣要比(bi)表面旋轉快(kuai)很(hen)多(duo)。

據美(mei)國科學日報報道，西班牙格拉(la)納達大(da)學和瓦倫西亞(ya)大(da)學的(de)物理(li)學家們(men)通過分(fen)析“惠更斯”探(tan)測(ce)器對土衛六的(de)特殊(shu)觀測(ce)數據，明確地證實土衛六大(da)氣層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)存(cun)在著雷(lei)電(dian)風(feng)暴等自然電(dian)活躍性活動。科學團(tuan)體(ti)認為有(you)機分(fen)子(zi)、早期(qi)生(sheng)命形式可能形成于(yu)行星或衛星具有(you)雷(lei)電(dian)風(feng)暴的(de)高層(ceng)(ceng)(ceng)大(da)氣層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)。

自從1908年(nian)，西班牙天文學家喬西·科馬斯(si)(si)·蘇拉(la)發(fa)現土(tu)衛六具(ju)有(you)大(da)氣層(ceng)以(yi)來，在其(qi)他(ta)衛星上(shang)未曾發(fa)現過(guo)大(da)氣層(ceng)的(de)存在。他(ta)解釋(shi)說(shuo)，“在土(tu)衛六上(shang)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)著具(ju)有(you)傳遞運動(dong)的(de)大(da)氣云層(ceng)，因此靜(jing)態電(dian)場和(he)暴風(feng)雨狀況可(ke)以(yi)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)。依據俄羅斯(si)(si)生物(wu)(wu)(wu)化學家亞(ya)歷(li)山大(da)·奧帕金的(de)理論和(he)斯(si)(si)坦利(li)·米勒的(de)實驗，土(tu)衛六具(ju)有(you)雷電(dian)風(feng)暴活(huo)動(dong)性的(de)大(da)氣層(ceng)可(ke)能形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)質和(he)早期生命形(xing)(xing)式，該條件下(xia)通過(guo)釋(shi)放電(dian)量可(ke)從無機(ji)(ji)(ji)混合物(wu)(wu)(wu)中綜合形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)有(you)機(ji)(ji)(ji)化合物(wu)(wu)(wu)。

表面特征

至2004年(nian)，人類對土(tu)衛六(liu)(liu)的(de)表面地圖的(de)了解仍然是(shi)非常缺乏(fa)了解的(de)。無論如何，人類使用(yong)哈勃天文望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)紅外(wai)線和卡西(xi)尼(ni)-惠更斯號(hao)(hao)拍(pai)摂到一(yi)(yi)個(ge)高亮(liang)度，有(you)澳洲大(da)小區(qu)域(yu)的(de)圖片。這(zhe)個(ge)區(qu)域(yu)的(de)非正(zheng)式名(ming)稱是(shi)''Xanadu Regio''(世外(wai)桃源)；沒有(you)人知道那里(li)是(shi)什么(me)樣。類似的(de)哈勃太空望(wang)遠(yuan)鏡(jing)、Keck望(wang)遠(yuan)鏡(jing)和甚大(da)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)還(huan)觀測(ce)(ce)到土(tu)衛六(liu)(liu)上另外(wai)一(yi)(yi)片大(da)小相近的(de)深色(se)區(qu)域(yu)，人們推(tui)測(ce)(ce)那里(li)可(ke)能是(shi)液態的(de)甲烷(wan)或乙烷(wan)海洋(yang)，但(dan)卡西(xi)尼(ni)號(hao)(hao)觀測(ce)(ce)的(de)數據發現可(ke)能是(shi)其(qi)他物質。卡西(xi)尼(ni)號(hao)(hao)還(huan)發回大(da)量土(tu)衛六(liu)(liu)高分(fen)辨(bian)率(lv)地貌(mao)圖像(xiang)，其(qi)中包括謎一(yi)(yi)般的(de)線狀條紋，一(yi)(yi)些科學家認為那可(ke)能是(shi)地殼構造運動產生的(de)。

2004年11月26日(ri)的一(yi)次飛越(yue)土(tu)(tu)衛(wei)六的觀(guan)測(ce)(ce),發(fa)現土(tu)(tu)衛(wei)六光滑的表面上只有很少(shao)的沖擊環形(xing)山,這(zhe)些(xie)環形(xing)山在(zai)光線(xian)(xian)的作(zuo)用下明暗對比強烈。這(zhe)大概是(shi)(shi)土(tu)(tu)衛(wei)六烴(jing)雨或烴(jing)雪(xue)落入環形(xing)山或火山噴發(fa)活(huo)動活(huo)躍造(zao)成的經常地殼重(zhong)構(gou)所致。探(tan)測(ce)(ce)器(qi)的分光器(qi)發(fa)現亮區和暗區發(fa)射(she)(she)的太陽光波長(chang)一(yi)樣，這(zhe)就意味著它們(men)可能由相(xiang)同的物(wu)質組成(或者至(zhi)少(shao)是(shi)(shi)覆蓋著相(xiang)同的物(wu)質)。至(zhi)于到(dao)底是(shi)(shi)什么(me)物(wu)質，人們(men)依然不清楚。人們(men)曾希望憑借探(tan)測(ce)(ce)器(qi)觀(guan)測(ce)(ce)物(wu)體(ti)或液體(ti)反射(she)(she)光線(xian)(xian)而發(fa)現的烴(jing)湖或烴(jing)海并未(wei)被探(tan)測(ce)(ce)到(dao).這(zhe)使得(de)科(ke)學家懷疑土(tu)(tu)衛(wei)六表面可能是(shi)(shi)完全(quan)呈冰(bing)狀或泥濘狀態。

為了(le)(le)更(geng)好(hao)的(de)(de)了(le)(le)解表(biao)(biao)面地(di)貌(mao)，卡西(xi)尼太空船在飛近(jin)土衛(wei)六時使用了(le)(le)雷達遙感(gan)測繪技術(shu).傳回(hui)的(de)(de)第一張圖片(pian)就展(zhan)現地(di)表(biao)(biao)是(shi)一個(ge)復雜，崎(qi)嶇與(yu)平(ping)坦并存(cun)的(de)(de)區域.這種地(di)貌(mao)看(kan)來應該是(shi)由火山造成的(de)(de).火山可能(neng)噴發出水(shui)(shui)和氨水(shui)(shui).另外也發現了(le)(le)一些(xie)(xie)好(hao)像風(feng)蝕(shi)產生的(de)(de)條(tiao)紋狀地(di)貌(mao)。還有(you)一些(xie)(xie)看(kan)起(qi)來是(shi)已經(jing)被填平(ping)的(de)(de)沖(chong)擊(ji)環形山，其中的(de)(de)液體(ti)可能(neng)是(shi)液態烴。湖中有(you)或沒(mei)有(you)什(shen)么仍然(ran)無法確定。另有(you)一些(xie)(xie)區域返回(hui)的(de)(de)信(xin)號看(kan)來，可能(neng)是(shi)固體(ti)或液體(ti)，但其他的(de)(de)解釋仍然(ran)存(cun)在.土衛(wei)六看(kan)起(qi)來真的(de)(de)很(hen)光滑，表(biao)(biao)面沒(mei)有(you)高于50米的(de)(de)地(di)貌(mao)。

天文(wen)學(xue)家認(ren)為，土(tu)衛(wei)(wei)六上(shang)(shang)分布著眾多(duo)由液體甲烷和乙烷構成的(de)(de)湖泊，這(zhe)(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)星的(de)(de)寒冷程(cheng)度超過南極(ji)洲。科(ke)學(xue)家表(biao)示，雖然(ran)土(tu)衛(wei)(wei)六上(shang)(shang)更加(jia)寒冷，但是它(ta)上(shang)(shang)面的(de)(de)風、雨和構造過程(cheng)，使(shi)(shi)它(ta)成為太陽系(xi)中與地球最相像(xiang)的(de)(de)天體。雖然(ran)這(zhe)(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)星低(di)達零(ling)(ling)下292華(hua)氏(shi)(shi)度零(ling)(ling)下180攝氏(shi)(shi)度的(de)(de)平均(jun)表(biao)面溫(wen)度會使(shi)(shi)水始終保(bao)持固體狀態，但是它(ta)表(biao)面存在液體甲烷和乙烷，這(zhe)(zhe)些物質可(ke)為生命(ming)提供(gong)一個(ge)棲息地，但沒有氧難被引燃。

觀測歷史

1655年，荷蘭天(tian)文學家(jia)克里斯蒂安·惠更斯用他(ta)自制的(de)新望遠鏡對準土(tu)星(xing)(xing)，準備(bei)研究(jiu)土(tu)星(xing)(xing)環，但讓他(ta)驚(jing)訝的(de)是(shi)(shi)，在土(tu)星(xing)(xing)的(de)旁邊赫然(ran)有一顆巨大的(de)衛星(xing)(xing)，這就是(shi)(shi)土(tu)衛六(liu)——泰(tai)坦。

1907年，西(xi)班牙天文(wen)學(xue)家何(he)塞·科馬(ma)斯(si)·索拉從望(wang)遠鏡中觀測到土衛六的(de)圓面邊界有陰影，指出這是存在大(da)氣的(de)象征。

1944年，荷蘭(lan)裔美國天文學家杰拉德·柯伊伯(bo)用光譜分析儀觀測(ce)，發(fa)現(xian)土衛六上(shang)存在甲烷氣體。

科學研究

土(tu)(tu)(tu)(tu)衛六上存(cun)(cun)在(zai)豐(feng)富的(de)(de)(de)(de)有(you)機化合物(wu)和(he)(he)氮(dan)等(deng)元素(su)，與(yu)地球早期生命(ming)(ming)形(xing)成時(shi)的(de)(de)(de)(de)環境相(xiang)似。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛六上的(de)(de)(de)(de)氰和(he)(he)烴在(zai)一定情況下可(ke)生成腈(jing)，再被星球上的(de)(de)(de)(de)水冰水解，生成羧酸(suan)和(he)(he)胺類物(wu)質，而(er)這(zhe)兩(liang)者(zhe)還可(ke)以(yi)生成具有(you)重大(da)意義的(de)(de)(de)(de)氨基酸(suan)。不過(guo)，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛六上也存(cun)(cun)在(zai)制約(yue)生命(ming)(ming)存(cun)(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)重要因素(su)。一是(shi)溫度(du)過(guo)低(di)，二是(shi)尚未發(fa)現液(ye)態水的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)，三(san)是(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛六沒(mei)有(you)磁(ci)場保護(hu)，所以(yi)當它有(you)時(shi)運行在(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)(de)(de)磁(ci)氣層外時(shi)，便直接暴露(lu)在(zai)太(tai)陽風(feng)之(zhi)下，輻射可(ke)能使生命(ming)(ming)無法存(cun)(cun)在(zai)。

科學家稱(cheng)，土星的衛(wei)星土衛(wei)六上巨(ju)大的碳氫(qing)化合物“冰(bing)山”湖可(ke)形成奇異(yi)生命(ming)形式。美國宇航局(ju)的研究人員(yuan)表示，這一最新理(li)論或許還(huan)能解釋來自這顆(ke)衛(wei)星上的巨(ju)大湖泊和海洋的奇怪讀(du)數(shu)。

土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)表面的(de)這(zhe)個(ge)新湖(hu)(hu)泊(bo)覆蓋面積有(you)1.3萬(wan)平方(fang)英里(li)（3.4萬(wan)平方(fang)公里(li)），它位于土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)南極位置，具有(you)部分湖(hu)(hu)泊(bo)特(te)(te)征。自(zi)從“卡西尼”探測(ce)器(qi)2004年抵達土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)體(ti)系，科學家就(jiu)致力(li)于研究(jiu)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)極地附(fu)近甲(jia)烷湖(hu)(hu)泊(bo)的(de)特(te)(te)征，該(gai)研究(jiu)證(zheng)實了大型寒冷的(de)衛(wei)(wei)星(xing)也存在著甲(jia)烷雨。

科學(xue)家指出，這(zhe)種新湖(hu)泊(bo)只(zhi)是(shi)淺薄(bo)的(de)沼澤地(di)，但是(shi)觀測數據(ju)顯示(shi)(shi)當(dang)暴風雨(yu)(yu)來到時，湖(hu)泊(bo)將形(xing)成足夠深、奔(ben)流向前的(de)液體(ti)甲(jia)烷(wan)(wan)。前不久，美(mei)國約翰斯－霍普金(jin)斯大學(xue)應用物理實(shi)驗室的(de)行星科學(xue)家伊麗莎白－圖(tu)特爾說：“土衛六表面的(de)雷暴模型顯示(shi)(shi)一次暴風雨(yu)(yu)便可(ke)形(xing)成數十厘米(mi)深的(de)甲(jia)烷(wan)(wan)雨(yu)(yu)水(shui)。”美(mei)國宇航局戈達德太空研(yan)究(jiu)協會(hui)研(yan)究(jiu)小組成員托尼(ni)－德爾杰(jie)尼(ni)奧（TonyDelGenio）稱，這(zhe)項研(yan)究(jiu)是(shi)證實(shi)土衛六表面存在液態甲(jia)烷(wan)(wan)的(de)最直(zhi)接(jie)證據(ju)。

圖特爾說：“人們(men)看到土衛六上空的(de)(de)這種云(yun)層非常類似于地球的(de)(de)云(yun)層，同時(shi)(shi)人們(men)發(fa)現(xian)(xian)該(gai)(gai)區(qu)域表面(mian)有液(ye)體洪流(liu)的(de)(de)跡象。”德爾杰尼(ni)奧補充(chong)指出(chu)，“卡西尼(ni)”探(tan)測器科學家(jia)在(zai)此之前(qian)并未(wei)注意(yi)到這個新湖泊(bo)的(de)(de)形(xing)成，當時(shi)(shi)由于科學家(jia)們(men)意(yi)識到該(gai)(gai)區(qu)域可能(neng)出(chu)現(xian)(xian)大(da)雨(yu)，便投入更多的(de)(de)精力觀測出(chu)現(xian)(xian)大(da)雨(yu)的(de)(de)特征(zheng)，忽(hu)視了土衛六表面(mian)形(xing)成新湖泊(bo)的(de)(de)跡象。

科學家非常興奮這項研究發現(xian)揭(jie)示了(le)土(tu)衛(wei)六的氣候特(te)征變化，當2004年“卡(ka)西尼”探測器抵達土(tu)星體系，正值土(tu)衛(wei)六南半球(qiu)處于(yu)夏季(ji)，北半球(qiu)處于(yu)冬季(ji)，暴(bao)(bao)風(feng)云(yun)主要聚集形成于(yu)土(tu)衛(wei)六南極(ji)地(di)(di)(di)區(qu)。季(ji)節正接近(jin)于(yu)春分(fen)，這兒不再有任何南半球(qiu)暴(bao)(bao)風(feng)。德爾(er)杰(jie)尼奧(ao)說：“暴(bao)(bao)風(feng)雨主要集中(zhong)在中(zhong)緯度(du)地(di)(di)(di)區(qu)，偶爾(er)會出現(xian)在低緯度(du)地(di)(di)(di)區(qu)。”

2008年，“卡西(xi)尼”探(tan)測器已(yi)完成了(le)4年勘測任務，計劃延長(chang)勘測時間至2010年。該探(tan)測器現運(yun)行狀況健(jian)康正(zheng)常，任務操作(zuo)員希(xi)望今(jin)后進一步延長(chang)其(qi)工作(zuo)壽(shou)命。

圖特(te)爾在(zai)約翰·霍普金斯大(da)學(xue)實(shi)驗室的(de)同事拉(la)爾夫－羅雷茲（Ralph Lorenz）并(bing)未(wei)直接涉及這(zhe)項研(yan)(yan)究(jiu)，他(ta)指(zhi)出像這(zhe)樣的(de)研(yan)(yan)究(jiu)將(jiang)有助(zhu)于人(ren)們理想地球氣候變化的(de)特(te)點。他(ta)在(zai)一封電子(zi)郵(you)件(jian)中寫道：“土衛六大(da)氣層擁有大(da)量的(de)甲烷潮濕氣體，因此在(zai)度過漫長的(de)干旱(han)之后會(hui)出現強烈(lie)的(de)暴(bao)風雨天(tian)氣。”

2014年10月31日(ri)，美國(guo)宇航局的卡(ka)西尼飛(fei)船在土星(xing)最大的衛星(xing)土衛六的高層(ceng)大氣中發現了甲烷云層(ceng)。

戈達(da)德空(kong)間飛(fei)行中心卡西尼項目科學家，有關(guan)這一(yi)發現的研究論文第一(yi)作者卡里(li)·安德森(Carrie Anderson)表(biao)示：“甲(jia)烷云層竟然能在土衛(wei)六大氣中如(ru)此高的高度上形成完全出(chu)乎意料。此前(qian)沒有人認為這是可(ke)能的。”

2012年7月(yue)2日消息，據美國(guo)宇(yu)航(hang)局網站報道，來自卡西尼探測(ce)器的(de)(de)(de)最(zui)新數據顯示土(tu)星(xing)最(zui)大的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)土(tu)衛(wei)六冰(bing)封的(de)(de)(de)地下(xia)可能存在一(yi)個液(ye)態水(shui)層(ceng)。有關這一(yi)發(fa)現的(de)(de)(de)論文已(yi)經被發(fa)表在最(zui)新出版的(de)(de)(de)《科(ke)學》雜(za)志上。

論文(wen)第一(yi)(yi)作者，卡西尼項(xiang)目組成員，意大(da)(da)利羅(luo)馬第一(yi)(yi)大(da)(da)學的(de)(de)盧西亞諾(nuo)·列斯(Luciano Iess)說(shuo)：“卡西尼探(tan)測到土衛六(liu)大(da)(da)幅度的(de)(de)潮汐(xi)起伏(fu)，這幾乎必然讓人(ren)得出其地表下方存(cun)在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)隱(yin)匿著的(de)(de)海洋的(de)(de)結(jie)論。”他(ta)說(shuo)：“對(dui)于水(shui)的(de)(de)搜尋是太(tai)陽系探(tan)測行動的(de)(de)一(yi)(yi)項(xiang)重要目標(biao)，而現在(zai)我們又鎖定(ding)了一(yi)(yi)個(ge)(ge)新(xin)的(de)(de)，可能富含水(shui)的(de)(de)天體目標(biao)。”

讓科(ke)學(xue)家們做出此項發現的(de)(de)是潮(chao)汐變形現象(xiang)。土星的(de)(de)巨大引力會讓土衛六(liu)(liu)不斷發生拉升或(huo)擠壓變形。如果土衛六(liu)(liu)完全(quan)是由固態(tai)巖(yan)石組成(cheng)的(de)(de)，那么(me)來(lai)自(zi)土星的(de)(de)引力會造成(cheng)其地表隆(long)起(qi)，形成(cheng)所謂(wei)的(de)(de)“固體(ti)潮(chao)”，其高度應(ying)為3英尺(約(yue)合1米(mi))左右。然而卡西尼號(hao)的(de)(de)實測數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)這一(yi)隆(long)起(qi)高達30英尺(約(yue)合10米(mi))。這一(yi)數(shu)據(ju)暗示(shi)土衛六(liu)(liu)這顆星球并非完全(quan)由固態(tai)的(de)(de)巖(yan)石物質組成(cheng)。

起(qi)(qi)先(xian)科學家們并無(wu)把握(wo)卡(ka)西(xi)尼號(hao)能(neng)否探(tan)測(ce)到(dao)(dao)由土(tu)星引(yin)力引(yin)起(qi)(qi)的(de)潮(chao)汐(xi)隆起(qi)(qi)。然而卡(ka)西(xi)尼探(tan)測(ce)器(qi)竟然做(zuo)到(dao)(dao)了，它在2006年2月27日(ri)至2011年2月18日(ri)期間先(xian)后6次近(jin)距離飛越土(tu)衛(wei)(wei)六，在此期間對土(tu)衛(wei)(wei)六的(de)重力場進行精(jing)確測(ce)量。這些重力場數(shu)據，加上美國宇航(hang)局深空網(wang)(DSN)的(de)協助，最終精(jing)確地給出(chu)了土(tu)衛(wei)(wei)六表面潮(chao)汐(xi)隆起(qi)(qi)的(de)大小數(shu)值。

薩米·阿斯瑪(Sami Asmar)來自美國宇航局(ju)噴氣(qi)推進實驗室(JPL)，同(tong)時也是卡西尼項目組成(cheng)員，她說(shuo)：“我(wo)們進行了(le)(le)超(chao)高精(jing)度(du)的(de)(de)測量工作，很(hen)幸運的(de)(de)是卡西尼號探測器和深空網(wang)天線之間保(bao)持了(le)(le)非(fei)常穩(wen)定的(de)(de)聯系。土(tu)衛六在土(tu)星(xing)引潮力(li)下形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)潮汐(xi)隆起(qi)，相比其(qi)它巨行星(xing)，如木(mu)星(xing)的(de)(de)一(yi)些衛星(xing)上所形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)潮汐(xi)隆起(qi)而言并(bing)不顯著。然而在缺乏實地鉆探條件(jian)的(de)(de)情(qing)況下，重力(li)場數據已經是我(wo)們能夠獲(huo)知土(tu)衛六內部結構(gou)的(de)(de)最好方(fang)法了(le)(le)。”

要(yao)形成(cheng)實測(ce)值大小(xiao)的潮汐隆(long)起(qi)效應(ying)，土(tu)衛(wei)六地下的海(hai)洋(yang)層(ceng)不必很厚(hou)很深。一(yi)個(ge)位于其堅硬(ying)的可變形外殼和(he)內部巖石地幔層(ceng)之(zhi)間的液態水(shui)層(ceng)就(jiu)可以(yi)讓土(tu)衛(wei)六在(zai)圍(wei)(wei)繞(rao)土(tu)星(xing)周圍(wei)(wei)運行時(shi)呈現如觀察值所反映的那種隆(long)起(qi)或壓縮現象。由(you)于土(tu)衛(wei)六地表主要(yao)是由(you)水(shui)冰組成(cheng)的，這(zhe)在(zai)外太陽(yang)系衛(wei)星(xing)中十分(fen)(fen)常(chang)見，科學家們相信(xin)土(tu)衛(wei)六的海(hai)洋(yang)主要(yao)成(cheng)分(fen)(fen)也應(ying)該(gai)是液態水(shui)。

在地(di)球上(shang)，來(lai)自月(yue)球和(he)太陽的(de)引力(li)作用會(hui)在地(di)表海(hai)洋上(shang)引起(qi)(qi)潮(chao)汐。在開闊(kuo)的(de)海(hai)域，這一隆起(qi)(qi)數值可達2英尺(約60厘米(mi)(mi))。來(lai)自月(yue)球和(he)太陽的(de)引力(li)也會(hui)造成(cheng)地(di)殼中形成(cheng)固體潮(chao)，其幅度約為20英寸(50厘米(mi)(mi))。

在土衛六表(biao)面下方存在液態海洋這一(yi)點本身并不能構(gou)成這里可(ke)能存在生命的(de)結論。科學家們傾向于認(ren)為只有當液態水跟巖石之間存在直接接觸時生命才更有可(ke)能出現。而我們尚(shang)無法確認(ren)這一(yi)海洋的(de)海底是(shi)否是(shi)由巖石構(gou)成的(de)。

這一(yi)(yi)探(tan)測(ce)結(jie)果(guo)對于揭開土衛六上的甲(jia)(jia)(jia)烷(wan)持(chi)續補給之謎具(ju)有(you)重要意義。在土衛六大(da)(da)氣中(zhong)甲(jia)(jia)(jia)烷(wan)含(han)量非常豐富，然而研究人員認為甲(jia)(jia)(jia)烷(wan)在大(da)(da)氣中(zhong)應(ying)當是不(bu)穩定(ding)的，如果(guo)土衛六大(da)(da)氣能(neng)長期保(bao)持(chi)豐富的甲(jia)(jia)(jia)烷(wan)含(han)量，那么就必定(ding)存在一(yi)(yi)個(ge)能(neng)持(chi)續供應(ying)甲(jia)(jia)(jia)烷(wan)物質的來源(yuan)。

喬納(na)森·魯寧(Jonathan Lunine)是美國康奈爾(er)大學的(de)(de)(de)(de)卡西(xi)尼項目成員，他說：“土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)地下存(cun)在(zai)(zai)液態水層的(de)(de)(de)(de)發現非常(chang)重要，因為我(wo)們希望能理解(jie)甲(jia)烷是如何被存(cun)儲(chu)在(zai)(zai)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)內部的(de)(de)(de)(de)，以(yi)及(ji)這(zhe)些儲(chu)存(cun)的(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷又是如何被釋放(fang)出來的(de)(de)(de)(de)。”他說：“這(zhe)一(yi)點(dian)非常(chang)重要，因為土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)所有的(de)(de)(de)(de)不同尋常(chang)之處都和豐富(fu)的(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷含(han)量有關，但是其大氣中的(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷氣體早(zao)就應該(gai)在(zai)(zai)地質學意(yi)義上的(de)(de)(de)(de)短(duan)時間內被破壞(huai)了。”

設想一(yi)個液(ye)態水構(gou)成(cheng)的地下海洋，其中充滿(man)了氨，這些(xie)氨水沿著裂隙(xi)和孔隙(xi)上升(sheng)到地表層，釋(shi)放出冰層中的甲烷氣(qi)體。與(yu)此(ci)同時這樣一(yi)個地下海洋也可以作為(wei)甲烷儲備池。

2012年10月22日消息，根據美國宇航(hang)局(ju)卡(ka)西尼號探測器(qi)發回的(de)最(zui)新圖像，科學家們在土(tu)星(xing)(xing)最(zui)大的(de)衛星(xing)(xing)土(tu)衛六(liu)上辨認出一些巨大的(de)高溫穹窿形(xing)構(gou)造(zao)。這很像烘烤(kao)面(mian)包時(shi)看到(dao)的(de)情(qing)況，當進行烘烤(kao)時(shi)，面(mian)包的(de)表皮會凸起并開裂。現在科學家們認為在這顆土(tu)星(xing)(xing)最(zui)大的(de)衛星(xing)(xing)上，正在發生相類似的(de)情(qing)形(xing)。

此前科學(xue)家們(men)在金星表面觀(guan)測(ce)(ce)到過相似的(de)(de)地(di)形，在金星表面一座(zuo)名為庫納皮皮(Kunapipi)的(de)(de)火山(shan)山(shan)頂，探(tan)測(ce)(ce)器拍攝到一個直徑大(da)約(yue)20英(ying)里(約(yue)合(he)30公里)的(de)(de)穹(qiong)窿狀凸(tu)起(qi)。研(yan)究人員也相信，在土衛六表面觀(guan)測(ce)(ce)到的(de)(de)一條長(chang)約(yue)70公里的(de)(de)狹長(chang)裂谷也是由于下部物(wu)質受(shou)熱上涌引起(qi)的(de)(de)地(di)表開裂，這種上涌的(de)(de)物(wu)質有可能是巖漿。

美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)卡(ka)西(xi)尼項目組雷(lei)達設備科(ke)學家(jia)羅斯(si)里·羅普斯(si)(Rosaly Lopes)表示：“這(zhe)(zhe)(zhe)種穹窿形構造是此(ci)前(qian)我們從(cong)未(wei)在(zai)土衛(wei)六上(shang)觀測到過的，這(zhe)(zhe)(zhe)顯示，即便(bian)是在(zai)長達8年(nian)的探測之(zhi)后(hou)，這(zhe)(zhe)(zhe)顆星球(qiu)仍在(zai)持續(xu)地給我們帶來驚喜(xi)。”

這種獨特的構造地形可(ke)能和地球(qiu)上的巖(yan)蓋(gai)相類似，所謂巖(yan)蓋(gai)就是指(zhi)上升入侵的熔巖(yan)冷(leng)凝形成的。美國猶他州(zhou)境內(nei)的亨利山便是這種地貌(mao)的典型代表。而這張顯示(shi)穹(qiong)窿構造的圖像(xiang)是由(you)卡西尼號(hao)探測器在2012年5月22日(ri)使(shi)用雷達(da)設備拍攝(she)的。

另外(wai)(wai)一個(ge)由艾(ai)倫·斯托(tuo)芬(Ellen Stofan)領銜的(de)卡西(xi)尼科(ke)學家小組對土(tu)衛六南(nan)半球(qiu)的(de)雷達圖像(xiang)進行了仔細審視du，并(bing)在(zai)這里發現了古代海岸線(xian)的(de)痕(hen)跡。土(tu)衛六是(shi)除了地球(qiu)之外(wai)(wai)唯一一個(ge)被確(que)認擁(yong)有穩定液體存(cun)在(zai)其表面的(de)星球(qiu)，盡管這些液體并(bing)不(bu)是(shi)水，而是(shi)碳氫化合(he)物。

人(ren)們還只在土衛六的(de)北半(ban)球觀測(ce)到(dao)廣闊海洋的(de)存(cun)在。但對卡西(xi)尼探測(ce)器在2008~2011年之間(jian)所收集探測(ce)數據的(de)分析顯示在土衛六南極附(fu)近也曾一(yi)度存(cun)在廣闊的(de)淺海區域。

斯托(tuo)芬博(bo)士和她(ta)的(de)同(tong)事們(men)在土(tu)(tu)衛六南半球識(shi)別出兩個已經(jing)干(gan)涸或大(da)(da)部已經(jing)干(gan)涸的(de)海(hai)洋的(de)痕跡。其(qi)中一(yi)個這(zhe)樣(yang)已經(jing)干(gan)涸海(hai)洋的(de)面積可能曾(ceng)一(yi)度達(da)到475x280公里的(de)大(da)(da)小，深度可能達(da)到數百(bai)英尺(chi)。土(tu)(tu)衛六南半球面積最大(da)(da)的(de)湖(hu)泊(bo)安大(da)(da)略(lve)湖(hu)(Ontario Lacus)正位于一(yi)個干(gan)涸的(de)海(hai)洋范(fan)圍(wei)之內，看起來似乎是曾(ceng)經(jing)的(de)汪洋大(da)(da)海(hai)僅剩的(de)一(yi)部分水域。

而另一個(ge)由(you)卡西尼雷達小組成員(yuan)，加州理工的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)迪(di)德·安羅森(sen)(Oded Aharonson)博士領銜的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)小組則(ze)認(ren)為土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)正(zheng)在(zai)經歷和地(di)球的(de)(de)(de)(de)(de)米蘭科維奇周期(qi)相類似的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)期(qi)變(bian)化(hua)(hua)，這(zhe)是由(you)于(yu)軌道(dao)運(yun)行方面表現出來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)期(qi)規律(lv)性(xing)變(bian)化(hua)(hua)引起的(de)(de)(de)(de)(de)結果。這(zhe)種(zhong)長(chang)(chang)期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)氣候性(xing)變(bian)化(hua)(hua)將(jiang)導致(zhi)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)地(di)表的(de)(de)(de)(de)(de)液體在(zai)其南(nan)北(bei)半球之間來(lai)回遷移。根據這(zhe)一模型(xing)，土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)南(nan)半球在(zai)大約5萬年前應當曾經擁有面積廣闊的(de)(de)(de)(de)(de)巨大海洋。

斯托(tuo)芬(fen)博士表示：“土衛六表面的海洋正是孕育前(qian)生(sheng)命(ming)化(hua)學環境的現(xian)成(cheng)實驗室，并且(qie)我們還知道它(ta)正以(yi)大約(yue)10萬年(nian)為周期在南北半(ban)球(qiu)之間進(jin)行遷移。”他說：“我很想(xiang)仔(zi)細查看(kan)一下(xia)土衛六北半(ban)球(qiu)的海洋以(yi)及南半(ban)球(qiu)已經干(gan)涸的海洋遺跡，來了(le)解一下(xia)這些(xie)前(qian)生(sheng)命(ming)化(hua)學演化(hua)究(jiu)竟(jing)已經進(jin)行到(dao)了(le)何(he)種地步。”

卡(ka)西尼小組已經基本證實了土衛(wei)六北(bei)半(ban)球(qiu)海洋體(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)。他們在過(guo)去(qu)一整個(ge)土衛(wei)六季節中(zhong)(即地球(qiu)上大(da)約6年)一直對這里的(de)(de)(de)(de)(de)海洋進(jin)行持續的(de)(de)(de)(de)(de)監視。而此次發(fa)布的(de)(de)(de)(de)(de)拍攝于2012年5月22日(ri)的(de)(de)(de)(de)(de)這張圖像中(zhong)，科學家(jia)們發(fa)現(xian)北(bei)半(ban)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)湖泊(bo)岸(an)線并未發(fa)生改變(bian)，這說明(ming)北(bei)半(ban)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)湖泊(bo)并非季節性(xing)事件。相比之下，2010年的(de)(de)(de)(de)(de)一場暴風(feng)雨之后(hou)，土衛(wei)六赤道附(fu)近(jin)出現(xian)了明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)暗色區域。

人(ren)們(men)一直(zhi)認為(wei)土衛(wei)六(liu)是(shi)太陽系(xi)中最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)，并取名為(wei)泰(tai)坦。在(zai)(zai)希臘神話里，泰(tai)坦是(shi)一個巨人(ren)家族。土衛(wei)六(liu)是(shi)科(ke)(ke)(ke)學(xue)家認為(wei)的(de)(de)(de)太陽系(xi)除地球(qiu)(qiu)外最(zui)有可能(neng)存(cun)在(zai)(zai)生(sheng)命的(de)(de)(de)星(xing)球(qiu)(qiu)。它是(shi)太陽系(xi)唯一擁(yong)有濃厚大(da)(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)。與地球(qiu)(qiu)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)是(shi)，地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層主要由(you)氮氣(qi)和氧氣(qi)組成(cheng)，而土衛(wei)六(liu)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層則(ze)主要是(shi)甲烷。而且，濃密的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)反射(she)了大(da)(da)部(bu)分的(de)(de)(de)光線，造成(cheng)反溫室效應，使得土衛(wei)六(liu)的(de)(de)(de)地表(biao)十分寒(han)冷，溫度只有零下180攝氏度，不(bu)可能(neng)有液態水存(cun)在(zai)(zai)。但是(shi)2005年(nian)兩個科(ke)(ke)(ke)學(xue)家研究(jiu)小組提出(chu)，外星(xing)微生(sheng)物或(huo)許生(sheng)存(cun)在(zai)(zai)泰(tai)坦湖泊的(de)(de)(de)液態碳(tan)氫化(hua)合物里。科(ke)(ke)(ke)學(xue)家表(biao)示，乙炔(gui)在(zai)(zai)泰(tai)坦大(da)(da)氣(qi)層形成(cheng)，下降到泰(tai)坦表(biao)面。外星(xing)微生(sheng)物吃下乙炔(gui)，同(tong)氫氣(qi)發生(sheng)化(hua)合作用，來獲取能(neng)量。

此后(hou)，泰(tai)(tai)(tai)坦表面發現了數(shu)十(shi)個湖(hu)(hu)泊，科學(xue)家認為其(qi)中充滿了液態乙(yi)烷和甲烷混(hun)合物。不(bu)過由于沒有(you)(you)探測飛船對泰(tai)(tai)(tai)坦湖(hu)(hu)泊直接(jie)取樣，沒有(you)(you)人知道(dao)其(qi)中的乙(yi)炔(gui)具(ju)體含(han)量。1989年有(you)(you)科學(xue)家估計，泰(tai)(tai)(tai)坦湖(hu)(hu)泊中的碳氫化合物液體內乙(yi)炔(gui)的含(han)量僅為萬分(fen)之幾。

由(you)法國(guo)雷恩國(guo)立高等化學(xue)學(xue)院(yuan)丹尼(ni)爾(er)(er)·考迪爾(er)(er)領導的(de)(de)(de)科學(xue)家小(xiao)組對泰坦湖泊乙炔含量進行了(le)新計算。他(ta)們(men)根據(ju)探(tan)測(ce)土(tu)星(xing)系的(de)(de)(de)卡(ka)西尼(ni)－惠更斯任務(wu)新近獲得的(de)(de)(de)數據(ju)，做出最新估計稱泰坦湖泊含有(you)更多的(de)(de)(de)乙炔。如果泰坦上(shang)存在(zai)外星(xing)生(sheng)物(wu)，湖泊內的(de)(de)(de)乙炔足以為任何饑餓的(de)(de)(de)外星(xing)生(sheng)物(wu)提供食(shi)物(wu)。2005年(nian)，卡(ka)西尼(ni)號(hao)攜帶的(de)(de)(de)“惠更斯”號(hao)子探(tan)測(ce)器，在(zai)充滿(man)液態(tai)甲烷的(de)(de)(de)土(tu)衛(wei)(wei)六上(shang)登陸(lu)。“惠更斯”當時在(zai)在(zai)土(tu)衛(wei)(wei)六工作24小(xiao)時，重點探(tan)測(ce)土(tu)衛(wei)(wei)六上(shang)可能存在(zai)的(de)(de)(de)生(sheng)命跡象。

存在生命跡象

據美國太(tai)空網報道，在(zai)過去30年里，科學家(jia)已知(zhi)道一(yi)種叫(jiao)做索林斯(si)(tholins)的(de)復雜(za)碳(tan)化(hua)合物存在(zai)于(yu)彗星和太(tai)陽系其他行(xing)星的(de)大氣層中，理論(lun)上，索林斯(si)可(ke)以與水進(jin)行(xing)叫(jiao)做水解的(de)化(hua)學反應，從而制造出類似(si)于(yu)地球早期階段的(de)復雜(za)分子結構。

在地球上，復雜有機分(fen)子被認為(wei)是(shi)生(sheng)命形式出(chu)(chu)現(xian)的(de)早期階段，比如(ru)被稱(cheng)為(wei)生(sheng)命起源前的(de)混(hun)合(he)物(wu)。土衛六是(shi)土星最大的(de)一顆衛星，它主要是(shi)由冰物(wu)質(zhi)構成的(de)。許多冰在隕(yun)星碰撞(zhuang)或地下活動中可能(neng)融(rong)化，生(sheng)成“冰火山(shan)”噴射(she)出(chu)(chu)包括混(hun)合(he)氨氣和水的(de)“巖漿”。

是否形成于土衛六(liu)大(da)氣(qi)層中(zhong)的索林斯通過(guo)隕星碰(peng)撞或(huo)冰(bing)火山與(yu)液態水(shui)臨時(shi)性反應，在水(shui)凍結之前(qian)生成潛在的生命起源前(qian)有機分子？沒(mei)有科學家可以準確(que)地進行解釋。

美(mei)國亞(ya)利桑那(nei)州大學(xue)行星科學(xue)系研(yan)究生(sheng)(sheng)凱瑟琳·尼什(shen)在實驗室里進行了為期(qi)多天的研(yan)究，她在近(jin)冰(bing)凍溫(wen)度條件下通過水解(jie)形成(cheng)類似索(suo)林斯(si)的物(wu)(wu)質。她將這項研(yan)究報告發表在《天體生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)學(xue)》雜志上(shang)。暴露在土(tu)衛六上(shang)的液態水被認為持續存在數百至數千(qian)年(nian)，像這樣的固態冰(bing)融化成(cheng)液態水的反(fan)(fan)應經常發生(sheng)(sheng)。很可能類似這樣的反(fan)(fan)應同樣發生(sheng)(sheng)于早期(qi)地球。

在實(shi)驗室(shi)里，尼(ni)什在低(di)溫放電狀態(tai)下(xia)將5%甲烷和(he)95%氮混(hun)(hun)合形(xing)成(cheng)類似(si)索(suo)林(lin)斯(si)的一種有機混(hun)(hun)合物質，她將這(zhe)種索(suo)林(lin)斯(si)樣本融解在水(shui)中，然后放置(zhi)在40攝氏(shi)度水(shui)環(huan)境中避免出現冷凍，進而測量其水(shui)解混(hun)(hun)合的比(bi)率。結果顯(xian)示(shi)，10%索(suo)林(lin)斯(si)形(xing)成(cheng)了有機混(hun)(hun)合物，它與水(shui)中的氧發生反應，形(xing)成(cheng)了復雜的有機分(fen)子。

當(dang)尼什(shen)的研究報告發表在科學(xue)期刊上(shang)時，她的理論也遭到了批判。瑞塞勒理工學(xue)院(yuan)研究員教(jiao)授詹(zhan)姆士·費里斯從事土(tu)衛六大氣層化學(xue)性(xing)質研究許多年，他指出尼什(shen)的研究存在著“缺陷”，其原因是她使用放電方法(fa)形成索林斯，然而土(tu)衛六大氣層很可能(neng)是通過(guo)紫外(wai)光線(xian)和帶電輻(fu)射粒子形成索林斯的。

費里斯(si)使用(yong)紫外光線混合了(le)類似土衛六大氣(qi)(qi)層中的(de)氣(qi)(qi)體(ti)進(jin)行了(le)一項實驗，他說(shuo)，“放電(dian)所形(xing)成的(de)物(wu)質結構與(yu)紫外線光分(fen)解(jie)不(bu)一樣，因此其水解(jie)時間也完全不(bu)相同(tong)。許(xu)多光化(hua)(hua)學進(jin)程形(xing)成的(de)碳氫化(hua)(hua)合物(wu)并(bing)不(bu)與(yu)水發生反應。”

尼什(shen)對此(ci)作出反應，她指出，電子(zi)或等(deng)離子(zi)的(de)釋放意味著模擬帶電粒子(zi)的(de)交互(hu)作用(yong)。她贊(zan)同費(fei)里斯所說的(de)紫外光線輻射形(xing)成(cheng)索林斯更像土衛六大氣層中的(de)薄霧。但(dan)是(shi)她認為這樣形(xing)成(cheng)的(de)化合物多數不(bu)與水發(fa)生反應。

她承認自己的研(yan)究(jiu)工作并(bing)不是理想(xiang)的呈現土(tu)衛六(liu)大氣層的化學特(te)性，她說，“形成在低壓狀態下(xia)(xia)的索林(lin)(lin)斯(si)要比高壓狀態下(xia)(xia)更像土(tu)衛六(liu)薄霧，你可(ke)以在低壓狀態使(shi)用(yong)(yong)紫外光線制(zhi)造索林(lin)(lin)斯(si)，但不能(neng)在低壓狀態下(xia)(xia)使(shi)用(yong)(yong)等離子(zi)釋(shi)放制(zhi)造索林(lin)(lin)斯(si)。我們實驗所需的大量索林(lin)(lin)斯(si)必須通過(guo)放電技術來制(zhi)造，通過(guo)紫外光線光分(fen)解只能(neng)生成一小部分(fen)。”

尼什的(de)(de)這項(xiang)研究(jiu)并不能完整地表(biao)現出土(tu)衛六(liu)行星的(de)(de)化學性質，該(gai)研究(jiu)表(biao)明類似的(de)(de)化學反應(ying)在(zai)液態水(shui)環境中可(ke)(ke)生成(cheng)顯著數量的(de)(de)有機混合(he)物。在(zai)土(tu)衛六(liu)表(biao)面，生命(ming)起源前分子可(ke)(ke)能存在(zai)于碰撞隕坑和冰火山的(de)(de)融化水(shui)中，類似這樣的(de)(de)進程很可(ke)(ke)能發生于地球(qiu)早期生命(ming)孕育階段，那時的(de)(de)早期地球(qiu)大氣層(ceng)還未出現顯著數量的(de)(de)氧氣。

生命存在

土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)擁有(you)太陽(yang)(yang)系中神奇的(de)表(biao)面(mian)環境(jing)，充滿液(ye)態(tai)甲烷和碳氫化合物的(de)世界可(ke)能存在有(you)趣(qu)的(de)生命。美國(guo)康奈爾大(da)學天(tian)體(ti)生物學家和化學家認為(wei)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)在許多方(fang)面(mian)是地(di)(di)球的(de)孿生兄弟，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)是太陽(yang)(yang)系最大(da)的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，比水星(xing)(xing)(xing)還(huan)大(da)，表(biao)面(mian)的(de)大(da)氣(qi)壓力比地(di)(di)球要(yao)高一點，而且(qie)也有(you)大(da)氣(qi)。更重要(yao)的(de)是，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)時太陽(yang)(yang)系除地(di)(di)球外唯一一顆(ke)擁有(you)表(biao)面(mian)液(ye)態(tai)物質的(de)星(xing)(xing)(xing)球，卡(ka)西尼(ni)探測(ce)器發(fa)現了(le)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)上的(de)湖(hu)泊和河(he)流，甚至在土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)的(de)極地(di)(di)地(di)(di)區(qu)，科(ke)學家還(huan)發(fa)現最大(da)的(de)湖(hu)泊。

土衛(wei)六(liu)大(da)氣(qi)中存(cun)在復雜的(de)有(you)機分子(zi)，科(ke)學(xue)(xue)家認為這是(shi)生(sheng)(sheng)命的(de)基石，于是(shi)科(ke)學(xue)(xue)家猜想(xiang)土衛(wei)六(liu)的(de)液(ye)態甲烷世界中可(ke)能(neng)有(you)怪異的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)，比如能(neng)夠在零下(xia)180攝氏度的(de)環(huan)境(jing)(jing)中生(sheng)(sheng)存(cun)，利用液(ye)態烷烴作為能(neng)量來源。這一猜想(xiang)的(de)根據來自卡(ka)西尼探(tan)測器對土衛(wei)六(liu)的(de)調查，發現(xian)液(ye)態甲烷的(de)環(huan)境(jing)(jing)有(you)可(ke)能(neng)出(chu)(chu)現(xian)奇怪的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)，康(kang)奈爾大(da)學(xue)(xue)研究(jiu)小組發現(xian)，磷(lin)脂(zhi)分子(zi)的(de)形成是(shi)地球(qiu)生(sheng)(sheng)命出(chu)(chu)現(xian)的(de)重要一個步(bu)驟，而土衛(wei)六(liu)的(de)環(huan)境(jing)(jing)有(you)助于磷(lin)脂(zhi)分子(zi)的(de)出(chu)(chu)現(xian)。

土(tu)衛(wei)六上如果(guo)存(cun)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)，那(nei)幾乎肯定是擁(yong)有細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)個體，卡西尼號飛船數據(ju)發(fa)現土(tu)衛(wei)六大氣中存(cun)在(zai)(zai)非常復雜的(de)(de)化(hua)學(xue)反應(ying)，丙(bing)(bing)烯腈(jing)可(ke)能(neng)(neng)是土(tu)衛(wei)六生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)中的(de)(de)基礎物質，目前實驗室已經可(ke)以在(zai)(zai)土(tu)衛(wei)六的(de)(de)環(huan)境下模擬產生(sheng)(sheng)此(ci)類(lei)物質。因此(ci)丙(bing)(bing)烯腈(jing)膜(mo)可(ke)能(neng)(neng)是土(tu)衛(wei)六生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)結(jie)構，計算化(hua)學(xue)仿真結(jie)果(guo)表(biao)明其能(neng)(neng)夠適應(ying)土(tu)衛(wei)六上的(de)(de)環(huan)境。為(wei)了進一(yi)步證(zheng)明土(tu)衛(wei)六是否存(cun)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)，我們(men)應(ying)該派(pai)遣一(yi)艘探測器前往土(tu)衛(wei)六的(de)(de)甲烷海洋，或許這是最直接(jie)的(de)(de)證(zheng)明方式。

宜居星球榜首

行星宜(yi)居度指數(shu)則考慮一組(zu)完全不同的因素(su)，如星球表(biao)面究竟(jing)是(shi)(shi)巖質的還是(shi)(shi)冰(bing)凍的、星球是(shi)(shi)否有大氣(qi)層(ceng)、是(shi)(shi)否有磁場等。

設計出行(xing)(xing)星(xing)宜居度(du)(du)指數(shu)和(he)地球相(xiang)似度(du)(du)指數(shu)兩大(da)指標(biao)體系(xi)，對可(ke)(ke)能存在(zai)外(wai)星(xing)生命(ming)的星(xing)球進行(xing)(xing)可(ke)(ke)能性排(pai)序(xu)。兩類指標(biao)體系(xi)分別為行(xing)(xing)星(xing)宜居度(du)(du)指數(shu)和(he)地球相(xiang)似度(du)(du)指數(shu)。根據科學家(jia)們(men)的評估結(jie)果，土星(xing)最大(da)衛星(xing)土衛六和(he)系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星(xing)Gliese 581g分別位居兩大(da)指標(biao)宜居星(xing)球排(pai)行(xing)(xing)榜(bang)之首，被認為是最宜居的外(wai)星(xing)世界(jie)。系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星(xing)Gliese 581g位于(yu)天秤(cheng)座(zuo)內(nei)，距離地球大(da)約20.5光年。科學家(jia)們(men)的研究成果發表于(yu)《天體生物學》雜志之上。