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衛星介紹

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六（Titan，又稱為泰坦(tan)星(xing)）是(shi)(shi)環(huan)繞土(tu)(tu)星(xing)運(yun)行的(de)一顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)，是(shi)(shi)土(tu)(tu)星(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)中最大的(de)一個，也(ye)是(shi)(shi)太陽系第二大的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)。荷(he)蘭(lan)物理學(xue)家(jia)(jia)、天文學(xue)家(jia)(jia)和數學(xue)家(jia)(jia)克(ke)里(li)斯蒂安(an)·惠更斯在(zai)1655年3月25日發現它，也(ye)是(shi)(shi)在(zai)太陽系內(nei)繼木星(xing)伽利(li)略衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)后發現的(de)第一顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)。

由于是太陽系(xi)唯一一個(ge)(ge)擁有(you)濃厚大氣層的衛星，因此被高度(du)懷疑有(you)生(sheng)命(ming)體(ti)(ti)的存在，科(ke)學家(jia)也推測大氣中(zhong)的甲烷可能是生(sheng)命(ming)體(ti)(ti)的基礎(chu)。土衛六可以被視(shi)為一個(ge)(ge)時光(guang)機器，有(you)助我們(men)了(le)解地(di)球最初(chu)期的情(qing)況，揭開地(di)球生(sheng)物如何誕生(sheng)之謎。

土衛六(liu)上的(de)表(biao)面(mian)重力(li)(li)極低，和月(yue)球(qiu)相(xiang)當(dang)(dang)，但又擁(yong)有濃厚大(da)氣層(ceng)，其表(biao)面(mian)的(de)大(da)氣壓(ya)約為地球(qiu)的(de)1.5倍，這(zhe)種(zhong)奇特的(de)現象對(dui)研究行星大(da)氣學是一(yi)個很(hen)好的(de)題材。同時濃厚的(de)大(da)氣加上相(xiang)當(dang)(dang)低的(de)表(biao)面(mian)重力(li)(li)令登(deng)陸和起飛更容易。

名稱來歷

惠更斯(si)簡(jian)單(dan)的(de)把(ba)這顆(ke)他(ta)發現的(de)衛星(xing)(xing)(xing)稱為“Saturni Luna”(“土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)衛星(xing)(xing)(xing)”)。之后(hou)，喬凡尼(ni)·多(duo)美(mei)尼(ni)科·卡西尼(ni)為了表達對國王路(lu)易十四(si)的(de)敬意將發現的(de)四(si)顆(ke)衛星(xing)(xing)(xing)(它(ta)們是土(tu)(tu)(tu)(tu)衛三-忒堤斯(si)，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛四(si)-狄俄涅，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛五-瑞(rui)亞以及土(tu)(tu)(tu)(tu)衛八-伊阿珀托(tuo)斯(si))命(ming)名(ming)為Lodicea Sidera(路(lu)易星(xing)(xing)(xing))。天文(wen)學家依據習慣(guan)把(ba)這五顆(ke)衛星(xing)(xing)(xing)以數(shu)字加以編(bian)號。其他(ta)的(de)衛星(xing)(xing)(xing)被(bei)稱為惠更斯(si)衛星(xing)(xing)(xing)或(huo)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)第六(liu)顆(ke)衛星(xing)(xing)(xing)(從當時(shi)知道的(de)距(ju)離土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)遠近排(pai)列，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛一美(mei)馬斯(si)和土(tu)(tu)(tu)(tu)衛二恩克(ke)拉多(duo)斯(si)在1789年(nian)被(bei)發現)。

土(tu)衛(wei)六的(de)英文名(ming)稱"Titan"和(he)其他(ta)另(ling)外七顆當(dang)時(shi)已(yi)知的(de)土(tu)星(xing)衛(wei)星(xing)的(de)名(ming)稱來自約(yue)翰·赫歇(xie)爾(er)爵(jue)士(shi)(約(yue)翰·赫歇(xie)爾(er)是威(wei)廉·赫歇(xie)爾(er)爵(jue)士(shi)兒(er)子，威(wei)廉·赫歇(xie)爾(er)本人(ren)發現了土(tu)衛(wei)一和(he)土(tu)衛(wei)二)。約(yue)翰·赫歇(xie)耳在(zai)1847年出版(ban)的(de)《在(zai)好望角(jiao)天文觀測的(de)結果》一書中(zhong)把這顆新衛(wei)星(xing)命名(ming)為“提坦”，提坦在(zai)神話中(zhong)是克羅諾斯（他(ta)的(de)羅馬神話的(de)對應者薩圖恩）和(he)他(ta)的(de)兄弟姐(jie)妹(mei)們(men)的(de)統稱。

物理特性

土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六是(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)，也是(shi)(shi)太陽系第二(er)大(da)(da)衛(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)(de)體(ti)積大(da)(da)(雖然質量沒有水星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)(da))，在太陽系中它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小只比木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)木(mu)衛(wei)(wei)三小。但最近的(de)(de)(de)(de)(de)觀測也顯示(shi)濃密的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)可能使人們過高估計(ji)了泰坦(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑，如同(tong)許多(duo)其他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)一樣(yang)，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六比134340號小行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)（原冥(ming)王星(xing)(xing)(xing)(xing)）的(de)(de)(de)(de)(de)質量和體(ti)積都要大(da)(da)。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六平均半徑2575千米(mi)，質量1.345×1023千克(ke)，平均密度(du)1.880×103千克(ke)/立方米(mi)。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六環繞土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)公(gong)轉(zhuan)軌道半長徑為1,221,850千米(mi)，偏心率(lv)0.0292，軌道平面(mian)與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)赤道面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)角為0.33°，公(gong)轉(zhuan)周期15天22時41分24秒(miao)。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六的(de)(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)周期與(yu)公(gong)轉(zhuan)周期相同(tong)，這一點(dian)與(yu)月球類(lei)似(si)。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六有濃密的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)，主要成分是(shi)(shi)氮，表(biao)面(mian)大(da)(da)氣(qi)壓(ya)力1.5×10?帕斯卡，表(biao)面(mian)溫度(du)-179.15℃。

土衛(wei)(wei)(wei)六質量與木衛(wei)(wei)(wei)三，木衛(wei)(wei)(wei)四(si)，海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)，小行星134340（冥王星）大體(ti)類似(si)。土衛(wei)(wei)(wei)六一(yi)半是水冰一(yi)半是固體(ti)材料。在多個不同(tong)結晶狀冰層的(de)3400米(mi)下有(you)一(yi)個固體(ti)核心。核心內(nei)(nei)部(bu)應該仍(reng)然熾熱。雖然土衛(wei)(wei)(wei)五(wu)以(yi)及其(qi)(qi)他的(de)土星衛(wei)(wei)(wei)星也類似(si)，但土衛(wei)(wei)(wei)六的(de)核心密度更大，這(zhe)是因為(wei)它體(ti)積(ji)巨大造(zao)成(cheng)重力壓縮(suo)其(qi)(qi)內(nei)(nei)部(bu)造(zao)成(cheng)的(de)。

大氣情況

大(da)(da)(da)氣(qi)情況(kuang)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)是(shi)已知擁(yong)有(you)(you)(you)真正(zheng)大(da)(da)(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)，其他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)最多(duo)只是(shi)擁(yong)有(you)(you)(you)示蹤氣(qi)體(ti)(ti)(ti).。大(da)(da)(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)是(shi)1944年(nian)首先被杰勒德·柯伊伯（Gerard P. Kuiper）使用(yong)光(guang)譜望遠鏡(jing)發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，他發(fa)現(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)局部壓(ya)力(li)達到100毫巴(ba)。后來，旅行(xing)者太(tai)(tai)(tai)(tai)空(kong)船的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)測也證實土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)上(shang)(shang)(shang)(shang)擁(yong)有(you)(you)(you)大(da)(da)(da)氣(qi)，事實上(shang)(shang)(shang)(shang)，土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)壓(ya)比地(di)球(qiu)還要大(da)(da)(da)一(yi)點，星(xing)球(qiu)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)是(shi)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.5倍。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)表面(mian)(mian)濃(nong)密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)(yun)層遮(zhe)蓋住了它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)地(di)貌。人(ren)們一(yi)般認為土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)表面(mian)(mian)是(shi)固(gu)態(tai)或液體(ti)(ti)(ti)乙烷(wan)。從地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雷達測量(liang)發(fa)現(xian)那里沒(mei)有(you)(you)(you)大(da)(da)(da)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙烷(wan)海洋(yang)(yang)，但是(shi)仍(reng)然(ran)有(you)(you)(you)可能存(cun)在(zai)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙烷(wan)湖。后來，科學(xue)家(jia)對(dui)(dui)卡(ka)西尼太(tai)(tai)(tai)(tai)空(kong)船發(fa)回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)照片(pian)進行(xing)研(yan)究(jiu)，認為土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)上(shang)(shang)(shang)(shang)或許根本不(bu)存(cun)在(zai)液態(tai)甲(jia)烷(wan)海洋(yang)(yang)。研(yan)究(jiu)人(ren)員曾通過(guo)地(di)面(mian)(mian)望遠鏡(jing)對(dui)(dui)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)進行(xing)觀(guan)測，他們當時認為，種種跡象顯示這(zhe)一(yi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)衛(wei)(wei)星(xing)上(shang)(shang)(shang)(shang)可能存(cun)在(zai)液態(tai)海洋(yang)(yang)。但是(shi)，科學(xue)家(jia)們對(dui)(dui)得出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)論仍(reng)有(you)(you)(you)疑惑之(zhi)處，因為以前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)測顯示土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)表面(mian)(mian)確有(you)(you)(you)著閃爍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液體(ti)(ti)(ti)反(fan)光(guang)，尤其是(shi)幾年(nian)前通過(guo)大(da)(da)(da)型無線電望遠鏡(jing)觀(guan)測的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)更(geng)證明極(ji)有(you)(you)(you)可能存(cun)在(zai)液體(ti)(ti)(ti)海洋(yang)(yang)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)98.44%是(shi)氮(dan)氣(qi)，是(shi)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽系中惟一(yi)除了地(di)球(qiu)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)富(fu)氮(dan)星(xing)體(ti)(ti)(ti)，那里還有(you)(you)(you)大(da)(da)(da)量(liang)不(bu)同(tong)種類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳氫(qing)化(hua)合物(wu)(wu)殘余（包括甲(jia)烷(wan)、乙烷(wan)、丁二炔、丙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷(wan)，以及二氧化(hua)碳、氰、氰化(hua)氫(qing)和氦(hai)氣(qi)）。這(zhe)些(xie)(xie)碳氫(qing)化(hua)合物(wu)(wu)被認為來自(zi)于土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)上(shang)(shang)(shang)(shang)層大(da)(da)(da)氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)。當甲(jia)烷(wan)因為太(tai)(tai)(tai)(tai)陽輻射(she)而(er)發(fa)生反(fan)應就(jiu)會產(chan)生濃(nong)密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)桔紅色煙云(yun)(yun)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)表面(mian)(mian)那像是(shi)被涂上(shang)(shang)(shang)(shang)了一(yi)層柏油(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)沉淀叫做tholin。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)沒(mei)有(you)(you)(you)磁場保(bao)護,所以當它有(you)(you)(you)時運行(xing)在(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁氣(qi)層外(wai)時，便直接暴露在(zai)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽風之(zhi)下。這(zhe)導致大(da)(da)(da)氣(qi)電離并(bing)在(zai)大(da)(da)(da)氣(qi)上(shang)(shang)(shang)(shang)層釋放出一(yi)些(xie)(xie)分(fen)子。

在(zai)接近表面(mian)時，土衛(wei)六(liu)的(de)溫度大約是94K(-179.15℃)。水冰在(zai)這種溫度下會升華，所以大氣中(zhong)會有(you)少量的(de)水蒸氣存在(zai).土衛(wei)六(liu)表面(mian)除了(le)覆蓋(gai)全球的(de)迷霧之(zhi)外也(ye)有(you)各(ge)種不同的(de)云(yun)。云(yun)可能是由(you)甲烷，乙(yi)烷或(huo)簡單的(de)有(you)機物組成。其他稀有(you)的(de)復雜化學物質是土衛(wei)六(liu)在(zai)太空外觀呈現(xian)橙色(se)的(de)原因(yin)。

2004年11月卡西尼號飛越過(guo)土衛(wei)(wei)六照片(pian)中明亮(liang)多云的南極,但并未發現期望的甲烷存在.這令(ling)科學家們(men)困惑(huo),対云成分(fen)的相關研究仍然在進行中,人們(men)過(guo)去關于土衛(wei)(wei)六大氣的知識可能需要重新(xin)書寫。

2004年卡西(xi)尼(ni)號觀測大(da)(da)氣(qi)的結果發現土衛六大(da)(da)氣(qi)“超(chao)級旋(xuan)轉”，就(jiu)像(xiang)金星那樣(yang)，其大(da)(da)氣(qi)要比表面旋(xuan)轉快很多。

據(ju)美(mei)國科學(xue)(xue)(xue)日報報道，西(xi)班牙(ya)格拉納達大(da)學(xue)(xue)(xue)和瓦倫(lun)西(xi)亞大(da)學(xue)(xue)(xue)的物理學(xue)(xue)(xue)家們(men)通過分析“惠(hui)更斯”探測器對土(tu)衛(wei)六的特殊觀測數據(ju)，明(ming)確地(di)證(zheng)實土(tu)衛(wei)六大(da)氣層(ceng)中存在著雷(lei)電(dian)風暴等自(zi)然電(dian)活躍性(xing)活動。科學(xue)(xue)(xue)團體認為有機分子(zi)、早期生命形式可(ke)能(neng)形成于行星(xing)或衛(wei)星(xing)具有雷(lei)電(dian)風暴的高層(ceng)大(da)氣層(ceng)中。

自從1908年，西班牙天(tian)文學家喬西·科馬斯·蘇拉發現(xian)土衛六具(ju)(ju)有(you)(you)大氣層(ceng)以(yi)來，在其他(ta)衛星上未(wei)曾發現(xian)過(guo)(guo)大氣層(ceng)的(de)(de)存在。他(ta)解(jie)釋說，“在土衛六上形成(cheng)著(zhu)具(ju)(ju)有(you)(you)傳遞運動(dong)的(de)(de)大氣云(yun)層(ceng)，因此(ci)靜態電場(chang)和暴(bao)(bao)風雨狀況可以(yi)形成(cheng)。依(yi)據俄(e)羅斯生物(wu)(wu)化學家亞歷山(shan)大·奧帕金的(de)(de)理論和斯坦利(li)·米(mi)勒的(de)(de)實驗，土衛六具(ju)(ju)有(you)(you)雷電風暴(bao)(bao)活(huo)動(dong)性的(de)(de)大氣層(ceng)可能(neng)形成(cheng)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)質(zhi)和早(zao)期生命形式(shi)，該條件下通過(guo)(guo)釋放電量可從無機(ji)混合(he)物(wu)(wu)中(zhong)綜合(he)形成(cheng)有(you)(you)機(ji)化合(he)物(wu)(wu)。

表面特征

至(zhi)2004年(nian)，人(ren)類對土(tu)衛六(liu)的(de)(de)表(biao)面地圖(tu)的(de)(de)了(le)解仍然是(shi)非常缺(que)乏了(le)解的(de)(de)。無論如(ru)何，人(ren)類使用哈勃天(tian)文望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)紅外線和卡(ka)西尼(ni)(ni)-惠更斯號(hao)(hao)拍(pai)摂(she)到(dao)一(yi)個高(gao)亮度，有(you)澳洲大(da)(da)小區域的(de)(de)圖(tu)片。這(zhe)個區域的(de)(de)非正式名稱(cheng)是(shi)''Xanadu Regio''(世外桃源)；沒有(you)人(ren)知道那里(li)是(shi)什么樣。類似的(de)(de)哈勃太空望(wang)遠(yuan)鏡、Keck望(wang)遠(yuan)鏡和甚大(da)(da)望(wang)遠(yuan)鏡還觀(guan)測(ce)到(dao)土(tu)衛六(liu)上另外一(yi)片大(da)(da)小相(xiang)近的(de)(de)深色區域，人(ren)們推測(ce)那里(li)可能(neng)是(shi)液態的(de)(de)甲烷(wan)(wan)或(huo)乙烷(wan)(wan)海洋(yang)，但(dan)卡(ka)西尼(ni)(ni)號(hao)(hao)觀(guan)測(ce)的(de)(de)數據發現可能(neng)是(shi)其(qi)他物質。卡(ka)西尼(ni)(ni)號(hao)(hao)還發回大(da)(da)量(liang)土(tu)衛六(liu)高(gao)分(fen)辨率地貌(mao)圖(tu)像，其(qi)中包括(kuo)謎一(yi)般的(de)(de)線狀條紋，一(yi)些科學家認為那可能(neng)是(shi)地殼構造運動產生的(de)(de)。

2004年11月26日的(de)(de)一次飛越土(tu)衛(wei)(wei)六(liu)的(de)(de)觀測,發現(xian)土(tu)衛(wei)(wei)六(liu)光(guang)(guang)滑(hua)的(de)(de)表面上只有很少(shao)的(de)(de)沖擊環(huan)(huan)(huan)形(xing)山(shan),這(zhe)些環(huan)(huan)(huan)形(xing)山(shan)在(zai)光(guang)(guang)線的(de)(de)作用下明(ming)暗對比強烈。這(zhe)大(da)概是土(tu)衛(wei)(wei)六(liu)烴雨(yu)或(huo)烴雪落入(ru)環(huan)(huan)(huan)形(xing)山(shan)或(huo)火山(shan)噴(pen)發活動活躍(yue)造(zao)成的(de)(de)經(jing)常地殼重(zhong)構所致(zhi)。探測器的(de)(de)分光(guang)(guang)器發現(xian)亮區(qu)和暗區(qu)發射(she)的(de)(de)太陽光(guang)(guang)波長一樣(yang)，這(zhe)就意味著它們(men)可能由相(xiang)同的(de)(de)物質組成(或(huo)者(zhe)至(zhi)(zhi)少(shao)是覆蓋(gai)著相(xiang)同的(de)(de)物質)。至(zhi)(zhi)于到(dao)底是什么(me)物質，人們(men)依然(ran)不清楚(chu)。人們(men)曾希望憑借探測器觀測物體(ti)或(huo)液(ye)體(ti)反(fan)射(she)光(guang)(guang)線而發現(xian)的(de)(de)烴湖或(huo)烴海并未(wei)被(bei)探測到(dao).這(zhe)使得科(ke)學家(jia)懷疑(yi)土(tu)衛(wei)(wei)六(liu)表面可能是完全呈(cheng)冰狀或(huo)泥濘狀態(tai)。

為了(le)更好的了(le)解表(biao)面(mian)地(di)貌，卡西尼太(tai)空船在飛近土衛六時使用了(le)雷(lei)達遙感測繪技術.傳(chuan)回(hui)的第一(yi)張圖(tu)片就展現地(di)表(biao)是(shi)一(yi)個復(fu)雜，崎嶇與平坦并(bing)存的區域.這種地(di)貌看來(lai)應該是(shi)由火(huo)山造成的.火(huo)山可(ke)能噴發出(chu)水和(he)氨水.另(ling)外也(ye)發現了(le)一(yi)些(xie)好像風蝕產生的條(tiao)紋狀地(di)貌。還有(you)一(yi)些(xie)看起(qi)來(lai)是(shi)已經被填平的沖擊環形(xing)山，其中的液(ye)體可(ke)能是(shi)液(ye)態烴。湖中有(you)或(huo)(huo)沒有(you)什么(me)仍然(ran)無法確定。另(ling)有(you)一(yi)些(xie)區域返回(hui)的信號看來(lai)，可(ke)能是(shi)固(gu)體或(huo)(huo)液(ye)體，但其他的解釋仍然(ran)存在.土衛六看起(qi)來(lai)真的很光(guang)滑，表(biao)面(mian)沒有(you)高于50米的地(di)貌。

天文學家(jia)認為，土衛六(liu)上分布著眾(zhong)多由(you)液(ye)體甲烷和(he)乙烷構成的湖泊，這(zhe)顆衛星(xing)的寒(han)冷(leng)程度(du)超過南極(ji)洲。科學家(jia)表(biao)示(shi)，雖然土衛六(liu)上更加寒(han)冷(leng)，但(dan)是它上面(mian)的風、雨和(he)構造過程，使它成為太陽(yang)系中與地球最相像的天體。雖然這(zhe)顆衛星(xing)低(di)達零下292華氏(shi)度(du)零下180攝氏(shi)度(du)的平均(jun)表(biao)面(mian)溫度(du)會使水始終保持(chi)固體狀態(tai)，但(dan)是它表(biao)面(mian)存在液(ye)體甲烷和(he)乙烷，這(zhe)些物質可為生命提供一個棲息(xi)地，但(dan)沒有(you)氧難被引(yin)燃。

觀測歷史

1655年，荷(he)蘭天(tian)文學家克里斯(si)(si)蒂安·惠(hui)更斯(si)(si)用他自制的新望遠鏡對準土星，準備研究(jiu)土星環，但讓他驚訝的是(shi)，在土星的旁(pang)邊赫(he)然有一顆巨大的衛星，這就是(shi)土衛六——泰坦。

1907年，西班牙天文學家(jia)何塞·科馬斯·索(suo)拉(la)從望(wang)遠鏡(jing)中觀測到土衛六(liu)的圓面(mian)邊(bian)界有陰影(ying)，指(zhi)出這是存(cun)在大(da)氣的象征。

1944年，荷蘭裔(yi)美國天文(wen)學家(jia)杰拉德·柯伊(yi)伯用光(guang)譜分析(xi)儀觀測，發現(xian)土衛六上存在甲(jia)烷氣(qi)體。

科學研究

土衛六上(shang)存在豐富(fu)的(de)有(you)機化合物和氮等元(yuan)素，與(yu)地球(qiu)早期(qi)生(sheng)命(ming)形成時的(de)環境相(xiang)似。土衛六上(shang)的(de)氰和烴在一(yi)定情況下可(ke)生(sheng)成腈，再被(bei)星球(qiu)上(shang)的(de)水(shui)(shui)冰水(shui)(shui)解，生(sheng)成羧酸和胺類物質(zhi)，而這(zhe)兩者還可(ke)以生(sheng)成具(ju)有(you)重大意義的(de)氨(an)基酸。不過，土衛六上(shang)也(ye)存在制(zhi)約生(sheng)命(ming)存在的(de)重要因素。一(yi)是溫度過低，二(er)是尚未發(fa)現液態水(shui)(shui)的(de)存在，三是土衛六沒(mei)有(you)磁場保護，所以當它有(you)時運行(xing)在土星的(de)磁氣層(ceng)外(wai)時，便直接暴露在太陽(yang)風之下，輻射(she)可(ke)能使生(sheng)命(ming)無法(fa)存在。

科學家稱(cheng)，土星的(de)衛星土衛六上巨(ju)大的(de)碳(tan)氫(qing)化(hua)合物“冰山”湖可形成(cheng)奇(qi)異生命形式。美國(guo)宇航局的(de)研究(jiu)人員(yuan)表示，這一最新理(li)論(lun)或許(xu)還能(neng)解釋來自這顆衛星上的(de)巨(ju)大湖泊(bo)和海洋的(de)奇(qi)怪讀數。

土衛(wei)六(liu)表面(mian)的這個新湖泊覆蓋面(mian)積有1.3萬平(ping)方英里(li)（3.4萬平(ping)方公里(li)），它位于土衛(wei)六(liu)南極(ji)(ji)位置，具有部(bu)分湖泊特征。自從“卡西尼(ni)”探測(ce)器(qi)2004年(nian)抵達土星體(ti)系(xi)，科學(xue)家就致(zhi)力于研究(jiu)土衛(wei)六(liu)極(ji)(ji)地附近(jin)甲烷湖泊的特征，該(gai)研究(jiu)證實(shi)了大型寒(han)冷的衛(wei)星也(ye)存在著甲烷雨。

科學(xue)(xue)(xue)家(jia)指出(chu)，這種新湖(hu)(hu)泊(bo)只是淺薄的(de)沼澤地，但是觀測數據(ju)顯示(shi)當暴風(feng)雨(yu)來到時，湖(hu)(hu)泊(bo)將形成(cheng)足夠深、奔流(liu)向前的(de)液體甲烷(wan)。前不(bu)久，美(mei)(mei)國(guo)約翰斯(si)－霍(huo)普(pu)金斯(si)大學(xue)(xue)(xue)應用物理實驗室的(de)行星(xing)科學(xue)(xue)(xue)家(jia)伊麗莎白(bai)－圖(tu)特爾說：“土衛(wei)六(liu)表面的(de)雷暴模型(xing)顯示(shi)一(yi)次暴風(feng)雨(yu)便可形成(cheng)數十厘米深的(de)甲烷(wan)雨(yu)水(shui)。”美(mei)(mei)國(guo)宇航局戈達德(de)太空研(yan)(yan)究(jiu)協(xie)會研(yan)(yan)究(jiu)小組(zu)成(cheng)員托尼－德(de)爾杰尼奧（TonyDelGenio）稱，這項(xiang)研(yan)(yan)究(jiu)是證(zheng)實土衛(wei)六(liu)表面存在液態甲烷(wan)的(de)最(zui)直(zhi)接證(zheng)據(ju)。

圖特爾說：“人(ren)們看到(dao)土衛六上空的(de)(de)這種(zhong)云(yun)層非常類似(si)于地球的(de)(de)云(yun)層，同時人(ren)們發(fa)現(xian)該區域表面(mian)有液(ye)體洪流的(de)(de)跡象。”德爾杰尼(ni)奧補充指(zhi)出，“卡西(xi)尼(ni)”探(tan)測器科學家在(zai)此之前并未注意到(dao)這個新湖泊的(de)(de)形(xing)成，當(dang)時由于科學家們意識(shi)到(dao)該區域可能出現(xian)大雨，便投入更多的(de)(de)精力觀測出現(xian)大雨的(de)(de)特征，忽視了(le)土衛六表面(mian)形(xing)成新湖泊的(de)(de)跡象。

科學家非(fei)常興(xing)奮這項(xiang)研究發(fa)現(xian)揭示(shi)了土(tu)(tu)衛六(liu)的氣候(hou)特征(zheng)變化，當2004年“卡(ka)西尼(ni)(ni)”探測(ce)器抵達土(tu)(tu)星體系，正(zheng)值土(tu)(tu)衛六(liu)南(nan)半(ban)(ban)球處于(yu)夏季，北半(ban)(ban)球處于(yu)冬(dong)季，暴(bao)風云主要聚集(ji)形成于(yu)土(tu)(tu)衛六(liu)南(nan)極地(di)區。季節正(zheng)接近于(yu)春分，這兒(er)不再(zai)有任何南(nan)半(ban)(ban)球暴(bao)風。德爾(er)杰(jie)尼(ni)(ni)奧說：“暴(bao)風雨主要集(ji)中在(zai)中緯度(du)地(di)區，偶爾(er)會(hui)出現(xian)在(zai)低緯度(du)地(di)區。”

2008年，“卡西尼”探測器已完(wan)成(cheng)了4年勘測任務(wu)，計(ji)劃(hua)延長(chang)勘測時間至(zhi)2010年。該探測器現運行狀況健康正(zheng)常，任務(wu)操作員希望今(jin)后進一(yi)步延長(chang)其工作壽命。

圖特爾在約翰·霍普金斯大學實驗室的(de)(de)同事拉爾夫－羅雷茲（Ralph Lorenz）并未直接涉及這項研究(jiu)，他指出(chu)像這樣(yang)的(de)(de)研究(jiu)將有助于人們理想地(di)球氣候變化的(de)(de)特點(dian)。他在一封電子郵件中寫道：“土(tu)衛六大氣層(ceng)擁有大量的(de)(de)甲(jia)烷潮濕氣體，因此在度過漫(man)長的(de)(de)干旱之后會(hui)出(chu)現強烈的(de)(de)暴風雨天氣。”

2014年(nian)10月31日(ri)，美國宇航局的(de)卡西(xi)尼飛船在土(tu)星(xing)(xing)最(zui)大的(de)衛星(xing)(xing)土(tu)衛六的(de)高層(ceng)大氣中(zhong)發現了甲烷(wan)云(yun)層(ceng)。

戈達德空(kong)間(jian)飛行(xing)中心卡(ka)西尼項目科(ke)學家(jia)，有(you)關這一發現(xian)的(de)(de)研(yan)究論文第一作者卡(ka)里(li)·安德森(sen)(Carrie Anderson)表示：“甲(jia)烷云層竟然能(neng)在(zai)土衛六大氣(qi)中如此高的(de)(de)高度(du)上形成完全出乎意料。此前沒有(you)人(ren)認為這是可能(neng)的(de)(de)。”

2012年7月(yue)2日消(xiao)息(xi)，據(ju)美(mei)國宇航局(ju)網站(zhan)報道，來自(zi)卡西尼探(tan)測器的最(zui)新數(shu)據(ju)顯示土(tu)星最(zui)大的衛星土(tu)衛六冰封的地下可能存在一個液態水層(ceng)。有關(guan)這一發(fa)現(xian)的論文已經被發(fa)表(biao)在最(zui)新出(chu)版的《科學(xue)》雜志上。

論文第(di)一(yi)(yi)作者，卡西(xi)尼(ni)項目(mu)組成員，意大(da)(da)利羅(luo)馬第(di)一(yi)(yi)大(da)(da)學的(de)(de)(de)(de)盧西(xi)亞(ya)諾·列斯(Luciano Iess)說：“卡西(xi)尼(ni)探(tan)測到土衛(wei)六大(da)(da)幅(fu)度的(de)(de)(de)(de)潮汐起伏，這幾乎必然讓人得出其(qi)地表(biao)下方存在一(yi)(yi)個(ge)隱匿著(zhu)的(de)(de)(de)(de)海洋的(de)(de)(de)(de)結論。”他(ta)說：“對于水(shui)的(de)(de)(de)(de)搜尋是太陽系探(tan)測行動(dong)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)項重要目(mu)標，而現在我(wo)們又鎖定了一(yi)(yi)個(ge)新的(de)(de)(de)(de)，可能富含水(shui)的(de)(de)(de)(de)天(tian)體目(mu)標。”

讓科學家們做出(chu)此項(xiang)發(fa)現的(de)是潮汐變形現象。土星(xing)的(de)巨大引力會(hui)讓土衛(wei)六不斷(duan)發(fa)生拉升(sheng)或擠壓變形。如(ru)果土衛(wei)六完全是由固(gu)(gu)態(tai)巖石(shi)組成(cheng)的(de)，那(nei)么來自(zi)土星(xing)的(de)引力會(hui)造(zao)成(cheng)其地(di)表隆(long)起(qi)，形成(cheng)所謂的(de)“固(gu)(gu)體(ti)潮”，其高度應為3英尺(約(yue)合1米)左(zuo)右。然而卡(ka)西尼號的(de)實測數(shu)據顯示這一隆(long)起(qi)高達30英尺(約(yue)合10米)。這一數(shu)據暗示土衛(wei)六這顆星(xing)球并非(fei)完全由固(gu)(gu)態(tai)的(de)巖石(shi)物質組成(cheng)。

起(qi)先科學家們并(bing)無把(ba)握卡(ka)西尼號能否探(tan)測(ce)到由土(tu)星引(yin)力引(yin)起(qi)的潮(chao)汐隆起(qi)。然(ran)而卡(ka)西尼探(tan)測(ce)器竟(jing)然(ran)做到了，它在2006年2月(yue)27日至(zhi)2011年2月(yue)18日期間(jian)先后6次近距離飛(fei)越土(tu)衛六，在此(ci)期間(jian)對土(tu)衛六的重力場進行精確測(ce)量。這些(xie)重力場數(shu)據，加上美(mei)國(guo)宇航局(ju)深空網(wang)(DSN)的協助，最終精確地給出了土(tu)衛六表面潮(chao)汐隆起(qi)的大(da)小(xiao)數(shu)值(zhi)。

薩(sa)米·阿斯(si)瑪(ma)(Sami Asmar)來自美國宇航局(ju)噴(pen)氣推進(jin)實驗室(JPL)，同時(shi)也是卡西尼(ni)項目(mu)組(zu)成(cheng)員，她說：“我(wo)們進(jin)行(xing)了(le)超(chao)高精度的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)工作，很幸運的(de)(de)(de)(de)是卡西尼(ni)號探測(ce)(ce)器和深空網天線(xian)之間保持了(le)非(fei)常穩定的(de)(de)(de)(de)聯系。土衛六(liu)在(zai)土星(xing)引潮力下形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)潮汐隆起，相比其它巨行(xing)星(xing)，如木星(xing)的(de)(de)(de)(de)一些衛星(xing)上所(suo)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)潮汐隆起而言并不顯著。然而在(zai)缺乏實地鉆(zhan)探條件的(de)(de)(de)(de)情況下，重力場數據已經是我(wo)們能夠獲知土衛六(liu)內部結構的(de)(de)(de)(de)最好方(fang)法了(le)。”

要(yao)形(xing)成實(shi)測值大小(xiao)的(de)潮(chao)汐隆起效應(ying)，土(tu)衛(wei)六(liu)地(di)下的(de)海洋層不必很厚很深。一個位于(yu)其堅硬的(de)可變形(xing)外殼和內部(bu)巖石地(di)幔層之間的(de)液態水層就可以讓土(tu)衛(wei)六(liu)在圍(wei)繞土(tu)星周圍(wei)運行時呈(cheng)現如觀察值所反映的(de)那種隆起或壓(ya)縮現象。由于(yu)土(tu)衛(wei)六(liu)地(di)表主(zhu)要(yao)是由水冰組成的(de)，這在外太陽系衛(wei)星中十分(fen)常見，科學家們(men)相(xiang)信土(tu)衛(wei)六(liu)的(de)海洋主(zhu)要(yao)成分(fen)也應(ying)該是液態水。

在(zai)地(di)球上(shang)(shang)，來自(zi)月球和太陽的(de)引力作用會在(zai)地(di)表海洋上(shang)(shang)引起(qi)潮汐。在(zai)開闊(kuo)的(de)海域，這一隆起(qi)數值可達2英尺(約60厘米)。來自(zi)月球和太陽的(de)引力也(ye)會造成地(di)殼中形成固體潮，其幅度約為(wei)20英寸(50厘米)。

在(zai)土衛六表面下方(fang)存在(zai)液(ye)態海(hai)洋這(zhe)(zhe)一(yi)點本身并不能(neng)構(gou)成(cheng)這(zhe)(zhe)里可能(neng)存在(zai)生命的結論。科(ke)學家們(men)傾向于認(ren)為只有(you)(you)當液(ye)態水跟巖石之(zhi)間(jian)存在(zai)直接(jie)接(jie)觸時生命才更(geng)有(you)(you)可能(neng)出現。而我們(men)尚無(wu)法確認(ren)這(zhe)(zhe)一(yi)海(hai)洋的海(hai)底(di)是否(fou)是由巖石構(gou)成(cheng)的。

這一探測(ce)結(jie)果對(dui)于揭開(kai)土衛(wei)六上的(de)甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)(wan)持續(xu)補給之(zhi)謎(mi)具有重要(yao)意義。在土衛(wei)六大(da)氣中甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)(wan)含(han)量非(fei)常(chang)豐富，然而研(yan)究人員認為甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)(wan)在大(da)氣中應(ying)當是不穩定(ding)的(de)，如果土衛(wei)六大(da)氣能(neng)長期保持豐富的(de)甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)(wan)含(han)量，那么(me)就必定(ding)存(cun)在一個能(neng)持續(xu)供(gong)應(ying)甲(jia)(jia)烷(wan)(wan)(wan)物(wu)質的(de)來源。

喬納(na)森·魯寧(ning)(Jonathan Lunine)是(shi)美國康奈爾大學的(de)(de)(de)(de)卡(ka)西尼(ni)項目成(cheng)員，他說(shuo)：“土衛六地(di)下存在(zai)液態(tai)水(shui)層的(de)(de)(de)(de)發現(xian)非常(chang)(chang)重要(yao)，因為我們希(xi)望能(neng)理解甲(jia)(jia)烷是(shi)如何被(bei)存儲在(zai)土衛六內部(bu)的(de)(de)(de)(de)，以(yi)及這些儲存的(de)(de)(de)(de)甲(jia)(jia)烷又是(shi)如何被(bei)釋放出來的(de)(de)(de)(de)。”他說(shuo)：“這一點(dian)非常(chang)(chang)重要(yao)，因為土衛六所有(you)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同尋常(chang)(chang)之處(chu)都(dou)和豐富的(de)(de)(de)(de)甲(jia)(jia)烷含量有(you)關(guan)，但是(shi)其大氣中的(de)(de)(de)(de)甲(jia)(jia)烷氣體早就應該在(zai)地(di)質學意義上的(de)(de)(de)(de)短時間內被(bei)破壞(huai)了(le)。”

設想一個(ge)液態水構成(cheng)的地(di)(di)下海(hai)洋(yang)(yang)，其中充滿了氨，這些氨水沿著裂隙和孔(kong)隙上升到地(di)(di)表層(ceng)，釋(shi)放(fang)出冰(bing)層(ceng)中的甲烷氣體(ti)。與此同(tong)時這樣一個(ge)地(di)(di)下海(hai)洋(yang)(yang)也(ye)可以作為甲烷儲備(bei)池。

2012年10月22日消息，根據美國宇(yu)航局(ju)卡西尼號探測(ce)器發回的最新(xin)圖像，科(ke)學(xue)家(jia)們在(zai)土星(xing)(xing)最大(da)的衛星(xing)(xing)土衛六(liu)上(shang)(shang)辨認出一些(xie)巨(ju)大(da)的高(gao)溫穹窿(long)形構造。這(zhe)很像烘(hong)烤(kao)面包時看到(dao)的情(qing)況(kuang)，當進行烘(hong)烤(kao)時，面包的表皮會凸起并開裂。現在(zai)科(ke)學(xue)家(jia)們認為在(zai)這(zhe)顆土星(xing)(xing)最大(da)的衛星(xing)(xing)上(shang)(shang)，正在(zai)發生相類似的情(qing)形。

此前科學(xue)家們(men)在金星(xing)表面觀測(ce)到(dao)過相似的(de)地形，在金星(xing)表面一座名為庫納(na)皮(pi)皮(pi)(Kunapipi)的(de)火山山頂，探測(ce)器拍攝到(dao)一個直徑大約20英里(約合30公里)的(de)穹窿狀凸起(qi)。研究(jiu)人員也相信，在土衛六表面觀測(ce)到(dao)的(de)一條長(chang)約70公里的(de)狹長(chang)裂谷也是由于下部物質受熱(re)上涌(yong)引起(qi)的(de)地表開裂，這種上涌(yong)的(de)物質有可能是巖(yan)漿。

美(mei)國宇航局噴氣(qi)推進(jin)實驗室(JPL)卡西尼項(xiang)目組雷達(da)設備(bei)科(ke)學家羅斯里(li)·羅普斯(Rosaly Lopes)表示(shi)(shi)：“這種穹(qiong)窿形構(gou)造是(shi)此前我(wo)們從未在(zai)土衛六(liu)上觀測(ce)到(dao)過(guo)的，這顯示(shi)(shi)，即便(bian)是(shi)在(zai)長達(da)8年的探測(ce)之后，這顆星球仍在(zai)持續(xu)地給(gei)我(wo)們帶來驚喜。”

這種獨特的(de)構(gou)造(zao)(zao)地(di)形可能和地(di)球上的(de)巖蓋(gai)相類似(si)，所謂(wei)巖蓋(gai)就是指上升入侵的(de)熔巖冷凝形成的(de)。美國猶他州境內的(de)亨利山(shan)便(bian)是這種地(di)貌的(de)典(dian)型代表。而這張顯示穹窿構(gou)造(zao)(zao)的(de)圖像是由(you)卡西尼號(hao)探(tan)測(ce)器在(zai)2012年5月22日使用(yong)雷達(da)設(she)備(bei)拍攝的(de)。

另外(wai)一(yi)個(ge)由艾倫·斯托芬(Ellen Stofan)領銜的卡西尼科學(xue)家小組對(dui)土衛六(liu)南半球的雷達圖像進行了(le)仔細(xi)審(shen)視du，并在這里發(fa)現了(le)古代(dai)海岸線(xian)的痕跡。土衛六(liu)是除了(le)地球之外(wai)唯(wei)一(yi)一(yi)個(ge)被確認擁(yong)有穩定液體(ti)存在其表面的星球，盡管這些液體(ti)并不是水，而是碳氫(qing)化(hua)合物。

人們還(huan)只(zhi)在(zai)土(tu)衛(wei)六的(de)(de)北半球(qiu)觀測到(dao)廣闊海洋的(de)(de)存(cun)在(zai)。但對卡西(xi)尼探測器在(zai)2008~2011年之間所收集探測數據的(de)(de)分析顯(xian)示在(zai)土(tu)衛(wei)六南極附近也曾一(yi)度存(cun)在(zai)廣闊的(de)(de)淺海區域。

斯托芬(fen)博士(shi)和(he)她的(de)(de)同(tong)事們(men)在土(tu)衛六南半球識別出兩個(ge)(ge)已(yi)經干涸(he)或大(da)部已(yi)經干涸(he)的(de)(de)海洋(yang)的(de)(de)痕跡。其(qi)中一(yi)個(ge)(ge)這(zhe)樣已(yi)經干涸(he)海洋(yang)的(de)(de)面積(ji)可(ke)能曾(ceng)一(yi)度達(da)到(dao)475x280公里的(de)(de)大(da)小，深(shen)度可(ke)能達(da)到(dao)數(shu)百英(ying)尺。土(tu)衛六南半球面積(ji)最(zui)大(da)的(de)(de)湖(hu)泊安(an)大(da)略湖(hu)(Ontario Lacus)正(zheng)位于一(yi)個(ge)(ge)干涸(he)的(de)(de)海洋(yang)范(fan)圍之內，看起來似(si)乎是曾(ceng)經的(de)(de)汪洋(yang)大(da)海僅剩的(de)(de)一(yi)部分水域。

而另一個(ge)由(you)卡西(xi)尼雷達(da)小組(zu)成員，加州理(li)工的(de)(de)奧迪德·安羅森(Oded Aharonson)博士領銜的(de)(de)研究(jiu)小組(zu)則(ze)認為土衛(wei)六(liu)正在(zai)(zai)經歷和地球的(de)(de)米蘭科維奇周期相類似(si)的(de)(de)長期變(bian)化，這是由(you)于軌道(dao)運行(xing)方(fang)面表現出(chu)來的(de)(de)長期規律性(xing)變(bian)化引起的(de)(de)結果。這種長期的(de)(de)氣候性(xing)變(bian)化將(jiang)導致土衛(wei)六(liu)地表的(de)(de)液體在(zai)(zai)其南北半球之間(jian)來回遷移。根據(ju)這一模型，土衛(wei)六(liu)的(de)(de)南半球在(zai)(zai)大約5萬年前(qian)應當曾經擁有面積廣闊的(de)(de)巨大海洋。

斯(si)托芬博士表示：“土(tu)(tu)衛(wei)六表面的(de)海洋(yang)正(zheng)是孕育前(qian)生(sheng)命化學環境的(de)現成(cheng)實驗室，并且我(wo)們還知道它(ta)正(zheng)以大約10萬年為周期在南(nan)北(bei)半(ban)球(qiu)之間進(jin)行(xing)遷移。”他(ta)說：“我(wo)很想(xiang)仔細(xi)查看一下土(tu)(tu)衛(wei)六北(bei)半(ban)球(qiu)的(de)海洋(yang)以及南(nan)半(ban)球(qiu)已經(jing)干涸的(de)海洋(yang)遺(yi)跡(ji)，來(lai)了解一下這(zhe)些前(qian)生(sheng)命化學演化究竟已經(jing)進(jin)行(xing)到(dao)了何種地步(bu)。”

卡西尼小組已經基(ji)本證實了(le)(le)土衛六(liu)北(bei)半球(qiu)海洋體(ti)系的穩定性。他(ta)們(men)在過去一(yi)整個土衛六(liu)季節(jie)中(即地球(qiu)上大約6年)一(yi)直對(dui)這里(li)的海洋進行持(chi)續(xu)的監(jian)視。而(er)此次(ci)發布的拍攝于(yu)2012年5月22日的這張圖像中，科學家們(men)發現北(bei)半球(qiu)的湖泊岸線并(bing)未發生改變(bian)，這說明(ming)北(bei)半球(qiu)的湖泊并(bing)非(fei)季節(jie)性事件。相比之下，2010年的一(yi)場(chang)暴風雨之后，土衛六(liu)赤道附(fu)近(jin)出現了(le)(le)明(ming)顯的變(bian)暗色區域。

人們一(yi)直認(ren)為土(tu)衛(wei)(wei)六是(shi)太陽系中最大(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)，并取名(ming)為泰坦。在(zai)(zai)希臘(la)神話里，泰坦是(shi)一(yi)個巨人家(jia)族。土(tu)衛(wei)(wei)六是(shi)科(ke)學家(jia)認(ren)為的(de)(de)(de)太陽系除地(di)球(qiu)(qiu)外最有可(ke)能存(cun)(cun)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)星(xing)球(qiu)(qiu)。它是(shi)太陽系唯一(yi)擁有濃厚大(da)氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)。與地(di)球(qiu)(qiu)不同的(de)(de)(de)是(shi)，地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)大(da)氣層(ceng)(ceng)主要由氮(dan)氣和氧氣組成，而土(tu)衛(wei)(wei)六的(de)(de)(de)大(da)氣層(ceng)(ceng)則主要是(shi)甲烷。而且，濃密的(de)(de)(de)大(da)氣反射了大(da)部分(fen)的(de)(de)(de)光線，造成反溫室(shi)效應，使得土(tu)衛(wei)(wei)六的(de)(de)(de)地(di)表(biao)十分(fen)寒(han)冷(leng)，溫度(du)(du)只(zhi)有零下180攝(she)氏(shi)度(du)(du)，不可(ke)能有液態水存(cun)(cun)在(zai)(zai)。但是(shi)2005年兩個科(ke)學家(jia)研究小組提出，外星(xing)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物或(huo)許生(sheng)(sheng)(sheng)存(cun)(cun)在(zai)(zai)泰坦湖泊(bo)的(de)(de)(de)液態碳氫化(hua)(hua)合(he)(he)物里。科(ke)學家(jia)表(biao)示(shi)，乙炔在(zai)(zai)泰坦大(da)氣層(ceng)(ceng)形成，下降到泰坦表(biao)面。外星(xing)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物吃下乙炔，同氫氣發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)合(he)(he)作用，來獲取能量。

此后，泰坦表面發現了(le)數十個湖泊，科(ke)(ke)學(xue)家(jia)認為其中(zhong)充(chong)滿了(le)液(ye)態乙(yi)烷和甲(jia)烷混合物(wu)。不過由于(yu)沒有(you)(you)探(tan)測(ce)飛船對泰坦湖泊直接(jie)取樣，沒有(you)(you)人知道其中(zhong)的乙(yi)炔具(ju)體含量。1989年有(you)(you)科(ke)(ke)學(xue)家(jia)估計，泰坦湖泊中(zhong)的碳氫化合物(wu)液(ye)體內乙(yi)炔的含量僅為萬分(fen)之幾。

由法國雷(lei)恩國立高等化(hua)學學院丹尼(ni)爾(er)·考迪爾(er)領(ling)導的(de)科(ke)學家小組對泰坦(tan)湖(hu)泊乙(yi)炔含量進行了(le)新計(ji)算。他們根據探測(ce)土星(xing)系(xi)的(de)卡西尼(ni)－惠更(geng)斯(si)任務新近獲得的(de)數據，做(zuo)出最(zui)新估計(ji)稱泰坦(tan)湖(hu)泊含有更(geng)多(duo)的(de)乙(yi)炔。如果泰坦(tan)上(shang)存(cun)在外(wai)星(xing)生(sheng)物，湖(hu)泊內(nei)的(de)乙(yi)炔足(zu)以為任何饑(ji)餓的(de)外(wai)星(xing)生(sheng)物提供食物。2005年，卡西尼(ni)號(hao)攜(xie)帶(dai)的(de)“惠更(geng)斯(si)”號(hao)子探測(ce)器，在充滿液態甲烷(wan)的(de)土衛(wei)(wei)六上(shang)登陸。“惠更(geng)斯(si)”當時(shi)(shi)在在土衛(wei)(wei)六工作24小時(shi)(shi)，重點(dian)探測(ce)土衛(wei)(wei)六上(shang)可能存(cun)在的(de)生(sheng)命跡象。

存在生命跡象

據(ju)美(mei)國太空網報道(dao)(dao)，在(zai)過去30年(nian)里，科(ke)學家已知道(dao)(dao)一種叫(jiao)做索林斯(tholins)的(de)復雜碳化合物存在(zai)于(yu)彗星(xing)(xing)和太陽系其他行星(xing)(xing)的(de)大氣層中，理論上，索林斯可以與水進行叫(jiao)做水解的(de)化學反應，從而制造出類(lei)似于(yu)地球(qiu)早期階段的(de)復雜分子結構。

在(zai)地球上(shang)，復雜有(you)機分子被認(ren)為是(shi)生命形式出現的早期階(jie)段，比如被稱為生命起源前(qian)的混(hun)合物。土衛六是(shi)土星最大的一顆衛星，它主(zhu)要(yao)是(shi)由冰(bing)物質構成的。許多冰(bing)在(zai)隕星碰撞(zhuang)或地下(xia)活動中可能融(rong)化，生成“冰(bing)火山”噴射出包括混(hun)合氨(an)氣和水的“巖漿(jiang)”。

是否(fou)形成于土衛六大(da)氣(qi)層中的索林(lin)斯通(tong)過隕星碰撞(zhuang)或(huo)冰(bing)火山與液態水臨時性(xing)反(fan)應，在水凍(dong)結之前(qian)生(sheng)成潛在的生(sheng)命(ming)起源前(qian)有機分子？沒有科學家可以準確地進行解釋。

美國亞(ya)利桑那州(zhou)大學(xue)行(xing)星科學(xue)系研(yan)究(jiu)生凱瑟琳·尼什在(zai)實(shi)驗室(shi)里進行(xing)了為期多天的(de)研(yan)究(jiu)，她(ta)在(zai)近冰(bing)凍溫度(du)條件下通(tong)過(guo)水(shui)解形成(cheng)類似索林斯的(de)物質。她(ta)將這項研(yan)究(jiu)報(bao)告發表在(zai)《天體(ti)生物學(xue)》雜志上。暴(bao)露在(zai)土(tu)衛(wei)六上的(de)液態(tai)水(shui)被(bei)認為持續存(cun)在(zai)數百至數千年，像這樣(yang)的(de)固態(tai)冰(bing)融(rong)化(hua)成(cheng)液態(tai)水(shui)的(de)反應(ying)經常發生。很可能類似這樣(yang)的(de)反應(ying)同樣(yang)發生于早期地(di)球。

在(zai)實驗(yan)室(shi)里，尼(ni)什(shen)在(zai)低溫放電狀態下(xia)將(jiang)5%甲烷和95%氮(dan)混(hun)合形(xing)成類(lei)似索(suo)林斯(si)的一種有機混(hun)合物質，她將(jiang)這種索(suo)林斯(si)樣本融解在(zai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)，然(ran)后(hou)放置在(zai)40攝氏度水(shui)(shui)環境中(zhong)(zhong)避免(mian)出現(xian)冷(leng)凍，進(jin)而測量其水(shui)(shui)解混(hun)合的比(bi)率。結(jie)果顯示(shi)，10%索(suo)林斯(si)形(xing)成了有機混(hun)合物，它與水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的氧發生反(fan)應，形(xing)成了復(fu)雜的有機分子。

當尼什的研究(jiu)報(bao)告發表在科學期刊上時，她(ta)的理論(lun)也遭到(dao)了(le)批(pi)判(pan)。瑞塞勒理工(gong)學院研究(jiu)員教授詹姆士·費里斯(si)(si)從(cong)事土(tu)衛(wei)六大氣層化學性(xing)質研究(jiu)許(xu)多年(nian)，他指(zhi)出尼什的研究(jiu)存在著“缺陷”，其原因是(shi)她(ta)使用放電(dian)方(fang)法形成索(suo)林斯(si)(si)，然(ran)而土(tu)衛(wei)六大氣層很可能是(shi)通過紫外光線和(he)帶電(dian)輻射粒子形成索(suo)林斯(si)(si)的。

費里斯(si)使(shi)用紫外光線(xian)混合了類似土衛六大(da)氣層中的(de)氣體進(jin)行了一項實驗，他(ta)說，“放電所(suo)形成的(de)物質結構(gou)與紫外線(xian)光分解(jie)(jie)不一樣，因此(ci)其水(shui)解(jie)(jie)時間也(ye)完全不相同。許多光化學(xue)進(jin)程形成的(de)碳氫化合物并不與水(shui)發生反應。”

尼什對此作(zuo)出反應，她指出，電子(zi)或等離(li)子(zi)的釋放意味著模擬(ni)帶電粒子(zi)的交互(hu)作(zuo)用。她贊(zan)同費里斯所說的紫(zi)外(wai)光線輻射(she)形成索林斯更像土衛六大氣層(ceng)中的薄霧。但是她認為這樣形成的化合物多數不與水發(fa)生(sheng)反應。

她承(cheng)認自(zi)己的(de)研究工作并不(bu)是理想的(de)呈現(xian)土衛六大氣層的(de)化學(xue)特性，她說，“形成(cheng)在(zai)低(di)壓(ya)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)索(suo)(suo)林(lin)斯(si)要比(bi)高壓(ya)狀(zhuang)態(tai)下(xia)更像土衛六薄(bo)霧，你(ni)可以在(zai)低(di)壓(ya)狀(zhuang)態(tai)使(shi)用(yong)紫(zi)外光線(xian)制造索(suo)(suo)林(lin)斯(si)，但不(bu)能(neng)在(zai)低(di)壓(ya)狀(zhuang)態(tai)下(xia)使(shi)用(yong)等離(li)子釋(shi)放制造索(suo)(suo)林(lin)斯(si)。我們實驗所(suo)需的(de)大量索(suo)(suo)林(lin)斯(si)必(bi)須通(tong)過(guo)放電技術(shu)來制造，通(tong)過(guo)紫(zi)外光線(xian)光分(fen)解只能(neng)生成(cheng)一小部分(fen)。”

尼(ni)什(shen)的(de)(de)這項(xiang)研究(jiu)并不能(neng)完整地表(biao)現(xian)出土衛六行星的(de)(de)化(hua)學性質，該研究(jiu)表(biao)明類似的(de)(de)化(hua)學反(fan)應在(zai)液態水(shui)環境中可生(sheng)成(cheng)顯(xian)著數(shu)量(liang)的(de)(de)有機混合物。在(zai)土衛六表(biao)面，生(sheng)命起源前分子可能(neng)存在(zai)于碰撞隕坑和冰火山的(de)(de)融化(hua)水(shui)中，類似這樣的(de)(de)進程很可能(neng)發(fa)生(sheng)于地球早期生(sheng)命孕育階段(duan)，那(nei)時的(de)(de)早期地球大氣層還(huan)未(wei)出現(xian)顯(xian)著數(shu)量(liang)的(de)(de)氧氣。

生命存在

土(tu)(tu)星的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)衛(wei)(wei)星土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)擁(yong)有太(tai)陽系中神奇的(de)(de)(de)表面(mian)環境，充(chong)滿液態甲烷和(he)碳氫(qing)化合物(wu)(wu)的(de)(de)(de)世界(jie)可能(neng)存在有趣(qu)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)命。美國康奈爾(er)大(da)(da)(da)學天(tian)體(ti)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)學家(jia)和(he)化學家(jia)認為土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)在許多方(fang)面(mian)是地球的(de)(de)(de)孿(luan)生(sheng)(sheng)兄弟，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)是太(tai)陽系最(zui)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星，比水星還大(da)(da)(da)，表面(mian)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣壓力比地球要(yao)高一(yi)點(dian)，而且(qie)也(ye)有大(da)(da)(da)氣。更重要(yao)的(de)(de)(de)是，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)時(shi)太(tai)陽系除地球外(wai)唯一(yi)一(yi)顆擁(yong)有表面(mian)液態物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)星球，卡西(xi)尼探測器發現(xian)了(le)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)上的(de)(de)(de)湖泊(bo)和(he)河流(liu)，甚至(zhi)在土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)的(de)(de)(de)極地地區，科學家(jia)還發現(xian)最(zui)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)湖泊(bo)。

土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)大氣中(zhong)存(cun)在復(fu)雜(za)的(de)(de)有機分子(zi)，科學家認為這是(shi)生(sheng)命的(de)(de)基石，于是(shi)科學家猜想土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)的(de)(de)液(ye)態甲烷(wan)世界中(zhong)可能有怪異(yi)的(de)(de)生(sheng)物，比(bi)如能夠在零(ling)下(xia)180攝氏度的(de)(de)環境(jing)中(zhong)生(sheng)存(cun)，利(li)用液(ye)態烷(wan)烴作為能量來源。這一猜想的(de)(de)根(gen)據(ju)來自(zi)卡西尼探測器(qi)對土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)的(de)(de)調查，發(fa)現(xian)液(ye)態甲烷(wan)的(de)(de)環境(jing)有可能出(chu)現(xian)奇怪的(de)(de)生(sheng)物，康奈(nai)爾大學研究小組發(fa)現(xian)，磷脂分子(zi)的(de)(de)形成是(shi)地球生(sheng)命出(chu)現(xian)的(de)(de)重要一個步驟(zou)，而(er)土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)的(de)(de)環境(jing)有助于磷脂分子(zi)的(de)(de)出(chu)現(xian)。

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)上如果存在生(sheng)(sheng)命(ming)，那幾乎肯定是(shi)擁(yong)有細(xi)胞膜的(de)細(xi)胞個體，卡西尼號飛船數據發(fa)現土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)大氣中存在非(fei)常復雜的(de)化(hua)學反應，丙烯腈可(ke)能(neng)是(shi)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)生(sheng)(sheng)命(ming)細(xi)胞膜中的(de)基礎物(wu)質，目前實(shi)驗室(shi)已(yi)經可(ke)以在土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)環(huan)境下模擬產生(sheng)(sheng)此(ci)類物(wu)質。因(yin)此(ci)丙烯腈膜可(ke)能(neng)是(shi)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)生(sheng)(sheng)命(ming)的(de)細(xi)胞膜結(jie)構，計算化(hua)學仿真結(jie)果表明(ming)其能(neng)夠適應土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)上的(de)環(huan)境。為了進(jin)一步證明(ming)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)是(shi)否存在生(sheng)(sheng)命(ming)，我(wo)們應該派(pai)遣一艘(sou)探測(ce)器前往土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)甲烷(wan)海洋，或許這是(shi)最直接的(de)證明(ming)方式。

宜居星球榜首

行星(xing)宜居度指數則(ze)考(kao)慮一(yi)組完全不(bu)同(tong)的(de)因素，如星(xing)球(qiu)表面究竟是(shi)巖質的(de)還是(shi)冰凍的(de)、星(xing)球(qiu)是(shi)否有大氣層、是(shi)否有磁場等。

設計(ji)出行星(xing)宜(yi)居(ju)度(du)指(zhi)(zhi)數和(he)地球(qiu)相(xiang)似(si)度(du)指(zhi)(zhi)數兩大(da)(da)(da)指(zhi)(zhi)標體系，對可能(neng)存在外星(xing)生(sheng)命的(de)(de)星(xing)球(qiu)進行可能(neng)性(xing)排序(xu)。兩類指(zhi)(zhi)標體系分(fen)別(bie)為(wei)行星(xing)宜(yi)居(ju)度(du)指(zhi)(zhi)數和(he)地球(qiu)相(xiang)似(si)度(du)指(zhi)(zhi)數。根據科學(xue)家們的(de)(de)評估結(jie)果，土星(xing)最大(da)(da)(da)衛(wei)星(xing)土衛(wei)六和(he)系外行星(xing)Gliese 581g分(fen)別(bie)位(wei)居(ju)兩大(da)(da)(da)指(zhi)(zhi)標宜(yi)居(ju)星(xing)球(qiu)排行榜之(zhi)首，被認為(wei)是最宜(yi)居(ju)的(de)(de)外星(xing)世界。系外行星(xing)Gliese 581g位(wei)于(yu)天(tian)秤座內，距離地球(qiu)大(da)(da)(da)約20.5光年。科學(xue)家們的(de)(de)研究成果發表于(yu)《天(tian)體生(sheng)物學(xue)》雜志之(zhi)上。