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衛星介紹

土(tu)衛(wei)六(liu)（Titan，又稱為泰坦(tan)星(xing)(xing)）是環繞土(tu)星(xing)(xing)運行(xing)的(de)一顆衛(wei)星(xing)(xing)，是土(tu)星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)中最(zui)大的(de)一個，也(ye)是太(tai)陽系(xi)第(di)(di)二大的(de)衛(wei)星(xing)(xing)。荷蘭(lan)物(wu)理學(xue)家、天文(wen)學(xue)家和數(shu)學(xue)家克(ke)里斯蒂(di)安·惠更斯在1655年3月(yue)25日發(fa)現它，也(ye)是在太(tai)陽系(xi)內繼木星(xing)(xing)伽利略衛(wei)星(xing)(xing)后發(fa)現的(de)第(di)(di)一顆衛(wei)星(xing)(xing)。

由(you)于是(shi)太陽系(xi)唯一(yi)一(yi)個擁有濃厚大氣層(ceng)的衛星，因此被高度懷(huai)疑有生命體(ti)(ti)的存在，科學(xue)家(jia)也推(tui)測大氣中(zhong)的甲(jia)烷可(ke)能是(shi)生命體(ti)(ti)的基(ji)礎。土衛六(liu)可(ke)以被視(shi)為一(yi)個時光機(ji)器(qi)，有助我們了解地(di)球(qiu)最初期(qi)的情況，揭開地(di)球(qiu)生物如何誕生之謎。

土衛六上(shang)的(de)表面重力極低，和(he)月球相當(dang)，但又擁(yong)有濃(nong)厚大(da)氣層(ceng)，其表面的(de)大(da)氣壓(ya)約為(wei)地球的(de)1.5倍，這種奇特的(de)現象對(dui)研究行星大(da)氣學是(shi)一個很好的(de)題材。同時濃(nong)厚的(de)大(da)氣加(jia)上(shang)相當(dang)低的(de)表面重力令登(deng)陸和(he)起(qi)飛(fei)更(geng)容(rong)易。

名稱來歷

惠更斯(si)(si)簡單的(de)(de)(de)把(ba)這顆他發現的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)稱為“Saturni Luna”(“土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)”)。之后，喬凡尼·多(duo)美尼科·卡西(xi)尼為了(le)表(biao)達對國王路(lu)易十四(si)的(de)(de)(de)敬意將發現的(de)(de)(de)四(si)顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(它(ta)們(men)是土衛(wei)(wei)三(san)-忒堤(di)斯(si)(si)，土衛(wei)(wei)四(si)-狄俄涅，土衛(wei)(wei)五-瑞(rui)亞以及土衛(wei)(wei)八-伊阿珀(po)托斯(si)(si))命名為Lodicea Sidera(路(lu)易星(xing)(xing))。天文學家依據習慣把(ba)這五顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)以數字加(jia)以編號。其他的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)被(bei)稱為惠更斯(si)(si)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)或土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)第六顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(從當時知道的(de)(de)(de)距(ju)離土星(xing)(xing)遠近排列，土衛(wei)(wei)一美馬斯(si)(si)和土衛(wei)(wei)二恩(en)克拉多(duo)斯(si)(si)在1789年被(bei)發現)。

土衛(wei)(wei)六(liu)的(de)(de)英文名稱"Titan"和其(qi)他另(ling)外七顆當時(shi)已知的(de)(de)土星(xing)衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)名稱來自約翰(han)·赫歇(xie)爾(er)(er)爵(jue)士(約翰(han)·赫歇(xie)爾(er)(er)是(shi)(shi)威(wei)廉·赫歇(xie)爾(er)(er)爵(jue)士兒子，威(wei)廉·赫歇(xie)爾(er)(er)本人發現了土衛(wei)(wei)一(yi)和土衛(wei)(wei)二(er))。約翰(han)·赫歇(xie)耳(er)在1847年出(chu)版的(de)(de)《在好望角天文觀(guan)測(ce)的(de)(de)結果(guo)》一(yi)書中(zhong)(zhong)把這顆新衛(wei)(wei)星(xing)命名為“提(ti)(ti)坦”，提(ti)(ti)坦在神話中(zhong)(zhong)是(shi)(shi)克羅(luo)諾斯（他的(de)(de)羅(luo)馬神話的(de)(de)對應(ying)者薩圖恩）和他的(de)(de)兄(xiong)弟姐(jie)妹們的(de)(de)統(tong)稱。

物理特性

土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)是土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)最大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，也是太陽(yang)系第二大(da)(da)(da)(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，比(bi)(bi)行星(xing)(xing)(xing)水星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)體積大(da)(da)(da)(da)(雖然(ran)質(zhi)量沒有水星(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)(da))，在(zai)太陽(yang)系中它的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)小只比(bi)(bi)木星(xing)(xing)(xing)最大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)木衛(wei)(wei)(wei)三小。但最近的(de)(de)(de)(de)觀測也顯示濃(nong)密的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣可能(neng)使人們過(guo)高估計(ji)了泰坦的(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)，如同許(xu)多其他的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)一(yi)樣，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)比(bi)(bi)134340號(hao)小行星(xing)(xing)(xing)（原冥(ming)王星(xing)(xing)(xing)）的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量和體積都要大(da)(da)(da)(da)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)平(ping)均半徑(jing)2575千(qian)米(mi)，質(zhi)量1.345×1023千(qian)克(ke)，平(ping)均密度(du)1.880×103千(qian)克(ke)/立(li)方米(mi)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)環(huan)繞土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)公(gong)轉(zhuan)軌道半長徑(jing)為1,221,850千(qian)米(mi)，偏心率0.0292，軌道平(ping)面(mian)與土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道面(mian)的(de)(de)(de)(de)交角為0.33°，公(gong)轉(zhuan)周期15天22時41分(fen)24秒。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)周期與公(gong)轉(zhuan)周期相同，這一(yi)點與月球類(lei)似。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)有濃(nong)密的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣，主要成分(fen)是氮，表面(mian)大(da)(da)(da)(da)氣壓力1.5×10?帕斯卡(ka)，表面(mian)溫度(du)-179.15℃。

土衛六質量與木衛三(san)，木衛四(si)，海衛一(yi)(yi)，小行星134340（冥王(wang)星）大體(ti)(ti)類(lei)似。土衛六一(yi)(yi)半是水(shui)冰(bing)一(yi)(yi)半是固體(ti)(ti)材(cai)料。在多個不同結晶狀冰(bing)層的(de)3400米下(xia)有一(yi)(yi)個固體(ti)(ti)核心。核心內(nei)部應該仍然熾(chi)熱。雖然土衛五以及其他的(de)土星衛星也(ye)類(lei)似，但土衛六的(de)核心密度(du)更大，這是因為它體(ti)(ti)積巨大造(zao)成(cheng)重力(li)壓縮其內(nei)部造(zao)成(cheng)的(de)。

大氣情況

大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)情況土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)是(shi)已知(zhi)擁有(you)(you)(you)(you)真正大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)，其(qi)(qi)他的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)最多只是(shi)擁有(you)(you)(you)(you)示蹤氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti).。大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)(zai)是(shi)1944年首先被(bei)杰勒德(de)·柯伊(yi)伯（Gerard P. Kuiper）使(shi)用光譜望(wang)遠鏡(jing)發現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)，他發現(xian)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)甲烷局部壓力達到100毫巴。后來(lai)，旅行(xing)(xing)者太空船的(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)也證(zheng)實土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)上(shang)(shang)擁有(you)(you)(you)(you)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)，事實上(shang)(shang)，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)壓比(bi)地(di)球(qiu)(qiu)還要大(da)(da)(da)一(yi)點(dian)，星(xing)球(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)壓力是(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)1.5倍。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)面(mian)(mian)濃密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)云層(ceng)遮蓋住了它的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)地(di)貌。人們一(yi)般認(ren)為(wei)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)面(mian)(mian)是(shi)固態(tai)或液(ye)體(ti)(ti)乙(yi)(yi)烷。從(cong)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)雷達測(ce)(ce)(ce)量發現(xian)那里沒有(you)(you)(you)(you)大(da)(da)(da)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)(yi)烷海(hai)洋(yang)(yang)(yang)，但是(shi)仍(reng)然有(you)(you)(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)存(cun)(cun)在(zai)(zai)小的(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)(yi)烷湖。后來(lai)，科(ke)學家(jia)對(dui)卡西(xi)尼(ni)太空船發回(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)照片進(jin)行(xing)(xing)研究，認(ren)為(wei)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)上(shang)(shang)或許根本不存(cun)(cun)在(zai)(zai)液(ye)態(tai)甲烷海(hai)洋(yang)(yang)(yang)。研究人員曾通過地(di)面(mian)(mian)望(wang)遠鏡(jing)對(dui)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)進(jin)行(xing)(xing)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)，他們當時認(ren)為(wei)，種種跡象(xiang)顯示這一(yi)土(tu)(tu)星(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)上(shang)(shang)可(ke)能(neng)(neng)存(cun)(cun)在(zai)(zai)液(ye)態(tai)海(hai)洋(yang)(yang)(yang)。但是(shi)，科(ke)學家(jia)們對(dui)得出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)結論仍(reng)有(you)(you)(you)(you)疑惑(huo)之處(chu)，因為(wei)以前的(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)顯示土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)面(mian)(mian)確有(you)(you)(you)(you)著(zhu)閃爍的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)反光，尤其(qi)(qi)是(shi)幾(ji)年前通過大(da)(da)(da)型無線電望(wang)遠鏡(jing)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)更證(zheng)明極有(you)(you)(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)存(cun)(cun)在(zai)(zai)液(ye)體(ti)(ti)海(hai)洋(yang)(yang)(yang)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)98.44%是(shi)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)，是(shi)太陽(yang)系(xi)中惟一(yi)除(chu)了地(di)球(qiu)(qiu)外的(de)(de)(de)(de)(de)富氮(dan)星(xing)體(ti)(ti)，那里還有(you)(you)(you)(you)大(da)(da)(da)量不同種類的(de)(de)(de)(de)(de)碳氫化(hua)合物殘余(yu)（包括甲烷、乙(yi)(yi)烷、丁二炔、丙炔、丙炔腈(jing)、乙(yi)(yi)炔、丙烷，以及二氧化(hua)碳、氰、氰化(hua)氫和(he)氦氣(qi)(qi)(qi)）。這些碳氫化(hua)合物被(bei)認(ren)為(wei)來(lai)自于(yu)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)上(shang)(shang)層(ceng)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)甲烷。當甲烷因為(wei)太陽(yang)輻射而發生反應就會產生濃密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)桔紅色(se)煙云。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)表(biao)面(mian)(mian)那像是(shi)被(bei)涂上(shang)(shang)了一(yi)層(ceng)柏油(you)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機物沉淀叫做(zuo)tholin。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)(liu)沒有(you)(you)(you)(you)磁場保護,所以當它有(you)(you)(you)(you)時運行(xing)(xing)在(zai)(zai)土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)外時，便直(zhi)接暴露在(zai)(zai)太陽(yang)風(feng)之下。這導致(zhi)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)電離并(bing)在(zai)(zai)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)上(shang)(shang)層(ceng)釋(shi)放出(chu)一(yi)些分子。

在接(jie)近表面時，土(tu)衛(wei)(wei)六的(de)溫(wen)度大約是94K(-179.15℃)。水(shui)冰在這種溫(wen)度下會升華，所以(yi)大氣中會有(you)少量的(de)水(shui)蒸氣存在.土(tu)衛(wei)(wei)六表面除了覆蓋全球的(de)迷霧之外也有(you)各種不同的(de)云。云可能是由甲烷，乙(yi)烷或簡單的(de)有(you)機物組成(cheng)。其(qi)他稀有(you)的(de)復(fu)雜化學物質是土(tu)衛(wei)(wei)六在太空(kong)外觀呈現(xian)橙色的(de)原因。

2004年11月卡西(xi)尼號飛越過土衛六照片中明(ming)亮多云(yun)(yun)的(de)南(nan)極,但(dan)并未發現期望(wang)的(de)甲烷存在.這令科學家們(men)困惑,対(dui)云(yun)(yun)成分的(de)相關(guan)研(yan)究仍然在進(jin)行中,人們(men)過去關(guan)于土衛六大氣的(de)知識可能需要重新書(shu)寫。

2004年卡西尼號觀測大(da)氣(qi)的結果發現土(tu)衛六大(da)氣(qi)“超級旋轉(zhuan)”，就(jiu)像金星那樣，其大(da)氣(qi)要(yao)比表面旋轉(zhuan)快很多。

據美國科(ke)學(xue)日報報道，西(xi)班牙格拉納達大(da)(da)學(xue)和(he)瓦倫西(xi)亞大(da)(da)學(xue)的物理學(xue)家們通(tong)過分析“惠(hui)更斯(si)”探(tan)測(ce)器(qi)對土衛六的特殊(shu)觀(guan)測(ce)數據，明確地證(zheng)實土衛六大(da)(da)氣層(ceng)(ceng)中存在著雷(lei)電(dian)風(feng)暴等自然電(dian)活躍性(xing)活動(dong)。科(ke)學(xue)團體認為有(you)機分子、早期生命形式(shi)可能(neng)形成于(yu)行星(xing)或衛星(xing)具有(you)雷(lei)電(dian)風(feng)暴的高層(ceng)(ceng)大(da)(da)氣層(ceng)(ceng)中。

自從1908年，西班牙天文學家喬西·科馬斯(si)·蘇(su)拉發現(xian)土(tu)衛六具有(you)(you)大(da)(da)氣(qi)(qi)層以來，在(zai)其他衛星上未曾發現(xian)過(guo)大(da)(da)氣(qi)(qi)層的存(cun)在(zai)。他解釋說，“在(zai)土(tu)衛六上形成著具有(you)(you)傳遞運動的大(da)(da)氣(qi)(qi)云(yun)層，因此靜態電場和(he)(he)暴風雨(yu)狀況可以形成。依(yi)據俄(e)羅斯(si)生物(wu)化學家亞歷(li)山(shan)大(da)(da)·奧(ao)帕(pa)金的理論和(he)(he)斯(si)坦利·米(mi)勒的實驗，土(tu)衛六具有(you)(you)雷電風暴活動性的大(da)(da)氣(qi)(qi)層可能形成有(you)(you)機物(wu)質和(he)(he)早期生命(ming)形式，該條件下通過(guo)釋放(fang)電量可從無機混(hun)合(he)物(wu)中綜合(he)形成有(you)(you)機化合(he)物(wu)。

表面特征

至2004年，人類(lei)(lei)對土衛六的(de)(de)(de)表(biao)面地圖(tu)的(de)(de)(de)了解仍然是(shi)非常(chang)缺乏了解的(de)(de)(de)。無(wu)論(lun)如何(he)，人類(lei)(lei)使用哈勃(bo)天文望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)紅外線(xian)(xian)和(he)卡(ka)西尼(ni)-惠更斯(si)號拍摂(she)到一個高亮(liang)度，有(you)澳(ao)洲大(da)小(xiao)區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)(de)圖(tu)片。這個區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)(de)非正式名稱是(shi)''Xanadu Regio''(世外桃源)；沒有(you)人知道那里(li)是(shi)什么樣。類(lei)(lei)似的(de)(de)(de)哈勃(bo)太空望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)、Keck望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)和(he)甚大(da)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)還觀測(ce)到土衛六上另外一片大(da)小(xiao)相近的(de)(de)(de)深色(se)區(qu)(qu)域(yu)，人們推測(ce)那里(li)可能是(shi)液態的(de)(de)(de)甲烷或乙(yi)烷海洋，但卡(ka)西尼(ni)號觀測(ce)的(de)(de)(de)數據發現可能是(shi)其(qi)他物(wu)質。卡(ka)西尼(ni)號還發回大(da)量土衛六高分辨(bian)率地貌(mao)圖(tu)像(xiang)，其(qi)中包括謎一般的(de)(de)(de)線(xian)(xian)狀條紋，一些科學家認為(wei)那可能是(shi)地殼構造(zao)運(yun)動產生的(de)(de)(de)。

2004年11月26日的(de)(de)(de)一次飛(fei)越(yue)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)的(de)(de)(de)觀測,發現(xian)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)光(guang)(guang)(guang)滑的(de)(de)(de)表面(mian)上只有很(hen)少(shao)的(de)(de)(de)沖擊環形山(shan),這(zhe)些環形山(shan)在光(guang)(guang)(guang)線(xian)的(de)(de)(de)作用下(xia)明暗(an)對(dui)比強烈。這(zhe)大(da)概是(shi)土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)烴雨或(huo)烴雪落入(ru)環形山(shan)或(huo)火山(shan)噴發活(huo)動活(huo)躍造成(cheng)的(de)(de)(de)經常(chang)地殼(ke)重(zhong)構(gou)所致。探(tan)(tan)測器的(de)(de)(de)分光(guang)(guang)(guang)器發現(xian)亮區和暗(an)區發射(she)的(de)(de)(de)太陽光(guang)(guang)(guang)波長一樣，這(zhe)就意味(wei)著它們可能(neng)由相同的(de)(de)(de)物(wu)質組成(cheng)(或(huo)者(zhe)至少(shao)是(shi)覆(fu)蓋著相同的(de)(de)(de)物(wu)質)。至于到底是(shi)什么(me)物(wu)質，人們依然不清楚。人們曾希(xi)望憑借探(tan)(tan)測器觀測物(wu)體或(huo)液體反射(she)光(guang)(guang)(guang)線(xian)而發現(xian)的(de)(de)(de)烴湖或(huo)烴海并未被探(tan)(tan)測到.這(zhe)使得科學(xue)家懷疑土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)表面(mian)可能(neng)是(shi)完全呈(cheng)冰狀或(huo)泥濘狀態。

為了(le)(le)更好(hao)的(de)(de)(de)(de)了(le)(le)解(jie)表(biao)面地(di)貌(mao)(mao)(mao)，卡西(xi)尼太空船在(zai)飛近土衛六時使用了(le)(le)雷達遙感測(ce)繪技(ji)術.傳回的(de)(de)(de)(de)第(di)一(yi)(yi)張(zhang)圖片就展現地(di)表(biao)是一(yi)(yi)個復雜，崎嶇與(yu)平(ping)坦并(bing)存的(de)(de)(de)(de)區域.這種地(di)貌(mao)(mao)(mao)看來(lai)(lai)應(ying)該是由(you)火山造成的(de)(de)(de)(de).火山可(ke)能(neng)噴發出(chu)水(shui)和氨(an)水(shui).另外也發現了(le)(le)一(yi)(yi)些好(hao)像(xiang)風蝕產生的(de)(de)(de)(de)條紋(wen)狀地(di)貌(mao)(mao)(mao)。還有(you)一(yi)(yi)些看起來(lai)(lai)是已經(jing)被填平(ping)的(de)(de)(de)(de)沖擊(ji)環形山，其(qi)中的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)體可(ke)能(neng)是液(ye)(ye)態(tai)烴。湖(hu)中有(you)或(huo)沒有(you)什么仍(reng)然(ran)(ran)無法(fa)確定。另有(you)一(yi)(yi)些區域返回的(de)(de)(de)(de)信(xin)號看來(lai)(lai)，可(ke)能(neng)是固體或(huo)液(ye)(ye)體，但(dan)其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)解(jie)釋仍(reng)然(ran)(ran)存在(zai).土衛六看起來(lai)(lai)真的(de)(de)(de)(de)很光滑，表(biao)面沒有(you)高于50米的(de)(de)(de)(de)地(di)貌(mao)(mao)(mao)。

天文(wen)學家(jia)認為，土(tu)(tu)衛六上(shang)分布著眾多由液體甲烷和(he)乙烷構成(cheng)的湖泊，這顆衛星的寒冷程度(du)超過南(nan)極洲。科學家(jia)表示，雖然土(tu)(tu)衛六上(shang)更加(jia)寒冷，但(dan)是(shi)它(ta)(ta)上(shang)面的風、雨和(he)構造過程，使它(ta)(ta)成(cheng)為太陽系中與地(di)球(qiu)最相(xiang)像的天體。雖然這顆衛星低達零下292華氏度(du)零下180攝氏度(du)的平均表面溫度(du)會使水(shui)始終(zhong)保持固體狀態，但(dan)是(shi)它(ta)(ta)表面存在(zai)液體甲烷和(he)乙烷，這些物質可為生(sheng)命提(ti)供一個棲息(xi)地(di)，但(dan)沒有(you)氧難被(bei)引燃(ran)。

觀測歷史

1655年(nian)，荷(he)蘭天(tian)文學家克里斯蒂安·惠更斯用他自制的(de)(de)新望遠鏡(jing)對準土(tu)(tu)星，準備研(yan)究土(tu)(tu)星環，但讓他驚(jing)訝的(de)(de)是，在(zai)土(tu)(tu)星的(de)(de)旁邊赫然有一顆巨大(da)的(de)(de)衛星，這(zhe)就(jiu)是土(tu)(tu)衛六——泰坦。

1907年，西(xi)班(ban)牙(ya)天文學(xue)家何塞·科馬斯·索拉從(cong)望(wang)遠鏡(jing)中觀測到(dao)土(tu)衛六的圓(yuan)面(mian)邊界(jie)有陰影(ying)，指出這是(shi)存在大氣的象征。

1944年(nian)，荷(he)蘭裔美(mei)國(guo)天文學家杰拉德(de)·柯伊伯用(yong)光譜(pu)分析儀觀測，發現土衛六(liu)上(shang)存在甲烷氣體。

科學研究

土(tu)衛(wei)六上存(cun)(cun)在(zai)豐富的(de)(de)(de)有(you)機化合物(wu)和(he)氮等(deng)元素，與地球早期生(sheng)命形成時的(de)(de)(de)環境(jing)相似(si)。土(tu)衛(wei)六上的(de)(de)(de)氰和(he)烴在(zai)一(yi)(yi)定情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)可(ke)生(sheng)成腈(jing)，再被星球上的(de)(de)(de)水冰水解，生(sheng)成羧酸和(he)胺類物(wu)質，而這兩者還可(ke)以生(sheng)成具有(you)重(zhong)大意義的(de)(de)(de)氨基酸。不過，土(tu)衛(wei)六上也(ye)存(cun)(cun)在(zai)制約(yue)生(sheng)命存(cun)(cun)在(zai)的(de)(de)(de)重(zhong)要因素。一(yi)(yi)是溫度過低(di)，二(er)是尚未發現液態(tai)水的(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)，三是土(tu)衛(wei)六沒有(you)磁場保護，所以當它有(you)時運行在(zai)土(tu)星的(de)(de)(de)磁氣層(ceng)外(wai)時，便直接暴露(lu)在(zai)太(tai)陽(yang)風之下(xia)(xia)，輻射可(ke)能使生(sheng)命無法存(cun)(cun)在(zai)。

科學家稱，土(tu)星(xing)的(de)衛(wei)星(xing)土(tu)衛(wei)六上(shang)巨大的(de)碳氫化合物(wu)“冰山”湖可(ke)形成奇異生命形式。美(mei)國宇航(hang)局的(de)研(yan)究人員表(biao)示，這一(yi)最(zui)新(xin)理論或(huo)許(xu)還能解釋來自這顆(ke)衛(wei)星(xing)上(shang)的(de)巨大湖泊和海洋的(de)奇怪讀數。

土衛六(liu)表面的這(zhe)個新湖泊覆蓋面積有(you)1.3萬平方(fang)英里(li)（3.4萬平方(fang)公(gong)里(li)），它位(wei)于(yu)土衛六(liu)南極位(wei)置，具有(you)部(bu)分湖泊特(te)征。自從“卡西尼”探測器2004年抵達土星體系，科學家就致力于(yu)研(yan)究土衛六(liu)極地附近(jin)甲(jia)(jia)烷湖泊的特(te)征，該(gai)研(yan)究證實了大(da)型寒冷的衛星也存在(zai)著甲(jia)(jia)烷雨。

科(ke)學家指出，這種新湖泊(bo)只是(shi)淺薄的(de)沼澤地，但是(shi)觀測數據顯示當暴風雨來到時，湖泊(bo)將形成(cheng)足夠深(shen)、奔流向前的(de)液體甲(jia)烷。前不久，美國(guo)(guo)約翰斯(si)－霍普(pu)金斯(si)大(da)學應用物理實驗室的(de)行星科(ke)學家伊麗莎(sha)白－圖特爾說：“土衛六表面的(de)雷暴模型顯示一次暴風雨便可形成(cheng)數十(shi)厘米(mi)深(shen)的(de)甲(jia)烷雨水。”美國(guo)(guo)宇航局戈達德(de)太空研究(jiu)協會研究(jiu)小(xiao)組(zu)成(cheng)員托尼(ni)－德(de)爾杰尼(ni)奧(ao)（TonyDelGenio）稱，這項研究(jiu)是(shi)證實土衛六表面存在液態甲(jia)烷的(de)最(zui)直接證據。

圖(tu)特爾(er)(er)說：“人們看到土衛(wei)六上空的(de)這(zhe)種(zhong)云層非常類似于地球的(de)云層，同時(shi)人們發現該區(qu)域(yu)表面(mian)有(you)液體洪流的(de)跡(ji)象。”德爾(er)(er)杰尼(ni)奧補(bu)充指出，“卡西尼(ni)”探測器科學家在此之前并未(wei)注(zhu)意到這(zhe)個新(xin)(xin)湖泊的(de)形成，當(dang)時(shi)由于科學家們意識到該區(qu)域(yu)可能出現大(da)雨，便投入更多(duo)的(de)精力觀測出現大(da)雨的(de)特征(zheng)，忽視了土衛(wei)六表面(mian)形成新(xin)(xin)湖泊的(de)跡(ji)象。

科學家非常興奮(fen)這(zhe)項(xiang)研究(jiu)發(fa)現揭示了土衛(wei)六的氣候特征變(bian)化，當2004年“卡(ka)西尼”探測器抵達土星(xing)體(ti)系，正(zheng)值土衛(wei)六南半球(qiu)(qiu)(qiu)處于(yu)夏季(ji)，北半球(qiu)(qiu)(qiu)處于(yu)冬季(ji)，暴風云主要聚集形成于(yu)土衛(wei)六南極(ji)地區。季(ji)節正(zheng)接近(jin)于(yu)春分，這(zhe)兒不再有任何南半球(qiu)(qiu)(qiu)暴風。德爾(er)(er)杰尼奧說(shuo)：“暴風雨(yu)主要集中在中緯度(du)地區，偶爾(er)(er)會出現在低緯度(du)地區。”

2008年(nian)，“卡(ka)西尼(ni)”探測器(qi)已完成(cheng)了(le)4年(nian)勘測任務(wu)，計劃延(yan)長勘測時間至2010年(nian)。該探測器(qi)現(xian)運行狀況健康正常，任務(wu)操作員希望今后進一(yi)步延(yan)長其工作壽命。

圖特爾(er)在(zai)約翰(han)·霍普金斯(si)大學實(shi)驗室的同事拉爾(er)夫－羅雷茲（Ralph Lorenz）并未直接涉及這(zhe)項研究，他指出像這(zhe)樣(yang)的研究將有助于(yu)人(ren)們理想地(di)球氣候變化(hua)的特點。他在(zai)一封電子郵(you)件中(zhong)寫道：“土衛六大氣層擁(yong)有大量的甲烷潮(chao)濕(shi)氣體，因此(ci)在(zai)度(du)過漫長的干旱之后會出現強(qiang)烈的暴風雨天氣。”

2014年10月31日(ri)，美國宇航局的卡(ka)西尼(ni)飛船在土星最(zui)大(da)的衛(wei)星土衛(wei)六的高層大(da)氣中發現了甲烷云層。

戈達德空間飛行中(zhong)心(xin)卡西尼(ni)項目科學家，有關這一發現的(de)研究論(lun)文(wen)第一作者卡里·安德森(Carrie Anderson)表示：“甲烷云(yun)層竟(jing)然能(neng)在土衛六大(da)氣中(zhong)如此(ci)高的(de)高度上形成完全出乎(hu)意料。此(ci)前沒有人認為這是可能(neng)的(de)。”

2012年7月2日消息，據美(mei)國(guo)宇航局網站(zhan)報道(dao)，來(lai)自卡西尼探測器的(de)最新(xin)數據顯示土(tu)星最大的(de)衛(wei)星土(tu)衛(wei)六冰封(feng)的(de)地下可能存在一(yi)個(ge)液態(tai)水層(ceng)。有關這一(yi)發現的(de)論文已經被發表在最新(xin)出版的(de)《科學》雜志上。

論文(wen)第一(yi)作者，卡西尼項目(mu)組成員，意大(da)利羅馬第一(yi)大(da)學的盧西亞諾·列斯(Luciano Iess)說：“卡西尼探(tan)測(ce)到土衛(wei)六(liu)大(da)幅(fu)度的潮汐起伏，這幾(ji)乎必(bi)然讓(rang)人得出其(qi)地(di)表下方存在一(yi)個(ge)隱匿(ni)著的海(hai)洋的結論。”他說：“對于水的搜尋是太陽(yang)系探(tan)測(ce)行動的一(yi)項重要目(mu)標，而現在我們又鎖(suo)定(ding)了一(yi)個(ge)新(xin)的，可(ke)能富含水的天體目(mu)標。”

讓(rang)科學家們做出(chu)此項發現的(de)是潮(chao)汐變形現象。土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)巨(ju)大(da)引力會(hui)(hui)讓(rang)土(tu)(tu)衛六不斷發生拉升或(huo)擠壓變形。如果(guo)土(tu)(tu)衛六完全是由固態巖石組成(cheng)的(de)，那么(me)來自土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)引力會(hui)(hui)造(zao)成(cheng)其地表隆(long)起，形成(cheng)所(suo)謂的(de)“固體潮(chao)”，其高(gao)度應(ying)為3英尺(chi)(chi)(約合1米(mi)(mi))左右。然而卡西尼號的(de)實測數(shu)據顯(xian)示這(zhe)一隆(long)起高(gao)達30英尺(chi)(chi)(約合10米(mi)(mi))。這(zhe)一數(shu)據暗示土(tu)(tu)衛六這(zhe)顆星(xing)(xing)球并非完全由固態的(de)巖石物質(zhi)組成(cheng)。

起先科學家們并無把握卡(ka)西(xi)尼號(hao)能否(fou)探(tan)測到由土星引力引起的(de)潮汐(xi)隆起。然而卡(ka)西(xi)尼探(tan)測器竟然做到了，它(ta)在2006年2月27日至(zhi)2011年2月18日期(qi)間先后(hou)6次近距離飛越土衛六(liu)，在此(ci)期(qi)間對土衛六(liu)的(de)重(zhong)力場進行精確測量。這些重(zhong)力場數據，加(jia)上美國宇航局深空(kong)網(DSN)的(de)協助，最終精確地給出了土衛六(liu)表(biao)面(mian)潮汐(xi)隆起的(de)大小數值。

薩米·阿斯(si)瑪(Sami Asmar)來(lai)自美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)，同時也是(shi)(shi)卡西(xi)尼(ni)項目(mu)組成員，她(ta)說(shuo)：“我(wo)們進行了超高精度的(de)(de)測量(liang)工作，很幸運的(de)(de)是(shi)(shi)卡西(xi)尼(ni)號探(tan)測器(qi)和(he)深空網天線(xian)之間保(bao)持了非常(chang)穩(wen)定(ding)的(de)(de)聯系。土衛六在土星引潮(chao)力下形成的(de)(de)潮(chao)汐隆起(qi)，相比其它巨行星，如木星的(de)(de)一些衛星上所形成的(de)(de)潮(chao)汐隆起(qi)而言并不顯(xian)著。然(ran)而在缺乏(fa)實地鉆探(tan)條(tiao)件的(de)(de)情況下，重力場數(shu)據(ju)已(yi)經是(shi)(shi)我(wo)們能夠獲知土衛六內部結構(gou)的(de)(de)最好方法了。”

要形(xing)成實(shi)測(ce)值(zhi)大小(xiao)的(de)潮(chao)汐隆起(qi)效應，土衛六地下的(de)海洋層不必很厚很深。一個位于(yu)其堅硬的(de)可變(bian)形(xing)外殼和內部巖石(shi)地幔層之間的(de)液(ye)態(tai)水(shui)(shui)層就可以讓土衛六在(zai)圍繞土星周圍運行時(shi)呈現(xian)如觀察值(zhi)所(suo)反映的(de)那種隆起(qi)或壓縮現(xian)象。由于(yu)土衛六地表(biao)主(zhu)要是由水(shui)(shui)冰組成的(de)，這在(zai)外太陽系衛星中十分(fen)(fen)常見，科學家們相信土衛六的(de)海洋主(zhu)要成分(fen)(fen)也應該是液(ye)態(tai)水(shui)(shui)。

在地(di)球(qiu)(qiu)上，來自月球(qiu)(qiu)和太陽的引(yin)力作用會在地(di)表(biao)海洋上引(yin)起潮(chao)汐。在開(kai)闊的海域，這一隆起數(shu)值可達2英(ying)尺(約60厘米)。來自月球(qiu)(qiu)和太陽的引(yin)力也會造成地(di)殼中(zhong)形成固(gu)體潮(chao)，其幅度(du)約為20英(ying)寸(50厘米)。

在土衛六表面下方存在液態海洋(yang)(yang)這一點本身并不能構成這里可能存在生命的結論(lun)。科學家們(men)傾向于(yu)認為只(zhi)有(you)當液態水跟巖(yan)石(shi)之間存在直接接觸時(shi)生命才更(geng)有(you)可能出現。而我們(men)尚無法(fa)確認這一海洋(yang)(yang)的海底是否(fou)是由巖(yan)石(shi)構成的。

這一探測結果對于揭(jie)開土衛六(liu)(liu)上的(de)甲(jia)烷持(chi)續(xu)補給之(zhi)謎具有重要意(yi)義。在(zai)(zai)土衛六(liu)(liu)大氣(qi)中甲(jia)烷含量非常豐(feng)富，然而研究人員認為(wei)甲(jia)烷在(zai)(zai)大氣(qi)中應(ying)當是不(bu)穩定的(de)，如(ru)果土衛六(liu)(liu)大氣(qi)能長期保持(chi)豐(feng)富的(de)甲(jia)烷含量，那么就(jiu)必定存(cun)在(zai)(zai)一個能持(chi)續(xu)供(gong)應(ying)甲(jia)烷物(wu)質的(de)來源。

喬納森·魯(lu)寧(Jonathan Lunine)是美國康奈爾大學的(de)(de)(de)卡(ka)西尼項目(mu)成員，他說：“土衛(wei)六地下存(cun)(cun)在液態水層(ceng)的(de)(de)(de)發(fa)現非(fei)常(chang)重要，因為我(wo)們(men)希望能(neng)理解甲烷是如何(he)被存(cun)(cun)儲(chu)在土衛(wei)六內部的(de)(de)(de)，以(yi)及這些儲(chu)存(cun)(cun)的(de)(de)(de)甲烷又是如何(he)被釋放出來的(de)(de)(de)。”他說：“這一點非(fei)常(chang)重要，因為土衛(wei)六所有的(de)(de)(de)不(bu)同尋常(chang)之處都和豐富的(de)(de)(de)甲烷含量有關(guan)，但是其大氣中的(de)(de)(de)甲烷氣體(ti)早就應該在地質學意義上的(de)(de)(de)短時間內被破壞(huai)了。”

設想一個液(ye)態水構成的地下海洋，其中充(chong)滿了氨(an)，這些氨(an)水沿著(zhu)裂隙和孔隙上升到地表層，釋放出(chu)冰層中的甲烷氣體。與此同時這樣一個地下海洋也可以(yi)作為甲烷儲備池。

2012年10月22日消息，根據美國(guo)宇航局卡西尼號探(tan)測器發(fa)回的(de)(de)(de)最(zui)新圖像(xiang)，科學家們在土(tu)星(xing)最(zui)大的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)土(tu)衛(wei)六(liu)上辨認(ren)出一(yi)些巨大的(de)(de)(de)高溫穹窿形構造。這(zhe)很像(xiang)烘烤面(mian)包(bao)(bao)時看到的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)，當進行烘烤時，面(mian)包(bao)(bao)的(de)(de)(de)表(biao)皮會凸起并開裂(lie)。現(xian)在科學家們認(ren)為在這(zhe)顆土(tu)星(xing)最(zui)大的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)上，正在發(fa)生相類似的(de)(de)(de)情(qing)形。

此前科學家們在(zai)(zai)金星表(biao)面(mian)觀測到(dao)過相似的(de)地(di)形(xing)，在(zai)(zai)金星表(biao)面(mian)一座名為庫納皮(pi)皮(pi)(Kunapipi)的(de)火山(shan)山(shan)頂，探測器(qi)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。研究(jiu)人員也(ye)相信，在(zai)(zai)土衛六表(biao)面(mian)觀測到(dao)的(de)一條長(chang)約70公里的(de)狹長(chang)裂(lie)谷(gu)也(ye)是由于(yu)下(xia)部物質(zhi)受熱上涌(yong)引起的(de)地(di)表(biao)開裂(lie)，這種上涌(yong)的(de)物質(zhi)有可能(neng)是巖漿。

美(mei)國宇航局噴氣推(tui)進實(shi)驗室(shi)(JPL)卡西尼項(xiang)目組雷達設備科學家羅斯里·羅普斯(Rosaly Lopes)表(biao)示(shi)(shi)：“這種穹(qiong)窿形構造(zao)是(shi)(shi)此(ci)前我們(men)從(cong)未在土衛六(liu)上(shang)觀測到過的(de)，這顯示(shi)(shi)，即便是(shi)(shi)在長(chang)達8年的(de)探測之后，這顆星球仍在持續地給我們(men)帶來驚喜。”

這種獨(du)特(te)的(de)(de)構造地形可能和地球上的(de)(de)巖蓋相類似，所謂(wei)巖蓋就是(shi)指上升(sheng)入侵的(de)(de)熔巖冷(leng)凝形成的(de)(de)。美(mei)國猶(you)他(ta)州境內的(de)(de)亨(heng)利山便是(shi)這種地貌的(de)(de)典型代表。而這張顯(xian)示穹窿構造的(de)(de)圖像是(shi)由卡西(xi)尼號(hao)探測(ce)器在2012年5月22日使用(yong)雷達設備拍(pai)攝的(de)(de)。

另外一(yi)個由(you)艾倫·斯托芬(Ellen Stofan)領(ling)銜的卡西尼科學(xue)家小組對土(tu)衛六南半球的雷(lei)達圖像(xiang)進(jin)行了(le)仔細審(shen)視du，并(bing)在(zai)這里發現了(le)古代海岸線(xian)的痕跡(ji)。土(tu)衛六是除了(le)地球之外唯一(yi)一(yi)個被確認擁(yong)有穩定液(ye)體存在(zai)其表面的星球，盡管這些液(ye)體并(bing)不是水，而是碳氫(qing)化合物。

人(ren)們還只(zhi)在(zai)土(tu)衛(wei)六的北(bei)半球觀(guan)測到廣(guang)闊海(hai)洋(yang)的存在(zai)。但(dan)對(dui)卡西尼探測器在(zai)2008~2011年之間(jian)所(suo)收集探測數據的分析顯示在(zai)土(tu)衛(wei)六南極附近也曾一度存在(zai)廣(guang)闊的淺海(hai)區(qu)域。

斯(si)托芬博士(shi)和她的(de)(de)(de)同事們(men)在土衛六(liu)南半球(qiu)識別出兩(liang)個已經(jing)(jing)干涸(he)或大(da)(da)(da)部(bu)已經(jing)(jing)干涸(he)的(de)(de)(de)海洋(yang)的(de)(de)(de)痕跡。其中一個這樣(yang)已經(jing)(jing)干涸(he)海洋(yang)的(de)(de)(de)面(mian)積可能(neng)曾一度(du)(du)達到(dao)475x280公里的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小，深度(du)(du)可能(neng)達到(dao)數百(bai)英尺(chi)。土衛六(liu)南半球(qiu)面(mian)積最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)湖泊安大(da)(da)(da)略湖(Ontario Lacus)正位(wei)于一個干涸(he)的(de)(de)(de)海洋(yang)范圍(wei)之內，看起來似(si)乎是曾經(jing)(jing)的(de)(de)(de)汪洋(yang)大(da)(da)(da)海僅剩的(de)(de)(de)一部(bu)分水(shui)域。

而另一個由(you)卡(ka)西尼雷達(da)小組(zu)(zu)成員，加(jia)州理工(gong)的(de)(de)(de)奧迪德·安羅森(Oded Aharonson)博士領(ling)銜的(de)(de)(de)研究小組(zu)(zu)則認為土衛(wei)(wei)六正(zheng)在經歷和(he)地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)米蘭科(ke)維(wei)奇周期(qi)(qi)相類似的(de)(de)(de)長期(qi)(qi)變化(hua)(hua)，這(zhe)(zhe)是(shi)由(you)于軌道運行方面表現出(chu)來的(de)(de)(de)長期(qi)(qi)規律性變化(hua)(hua)引起的(de)(de)(de)結(jie)果。這(zhe)(zhe)種長期(qi)(qi)的(de)(de)(de)氣候性變化(hua)(hua)將導致土衛(wei)(wei)六地(di)(di)表的(de)(de)(de)液體(ti)在其(qi)南北(bei)半球(qiu)之間來回遷移。根據(ju)這(zhe)(zhe)一模型，土衛(wei)(wei)六的(de)(de)(de)南半球(qiu)在大約5萬(wan)年前應當(dang)曾(ceng)經擁有(you)面積(ji)廣(guang)闊的(de)(de)(de)巨大海洋。

斯托芬博(bo)士表示：“土衛六表面的(de)海洋正是孕育前(qian)生(sheng)命(ming)(ming)化學環境的(de)現成實驗(yan)室，并且我們還知道它正以(yi)大約10萬年(nian)為周期在南北半球(qiu)之間進(jin)行(xing)遷移。”他說：“我很想(xiang)仔細查看一下(xia)土衛六北半球(qiu)的(de)海洋以(yi)及南半球(qiu)已(yi)經干涸的(de)海洋遺跡(ji)，來了(le)解一下(xia)這些前(qian)生(sheng)命(ming)(ming)化學演化究竟(jing)已(yi)經進(jin)行(xing)到(dao)了(le)何種地步。”

卡西尼小組已經基(ji)本證實了土(tu)衛六北(bei)半(ban)球海(hai)洋體系的(de)(de)穩定性。他們(men)在(zai)過去一整(zheng)個土(tu)衛六季節(jie)中(即地球上大(da)約6年(nian))一直對這(zhe)里的(de)(de)海(hai)洋進行持續的(de)(de)監視。而此次(ci)發布的(de)(de)拍攝(she)于2012年(nian)5月22日的(de)(de)這(zhe)張(zhang)圖像(xiang)中，科學家們(men)發現北(bei)半(ban)球的(de)(de)湖泊岸線(xian)并未(wei)發生改變(bian)，這(zhe)說明(ming)北(bei)半(ban)球的(de)(de)湖泊并非季節(jie)性事件。相比之下(xia)，2010年(nian)的(de)(de)一場暴風(feng)雨(yu)之后，土(tu)衛六赤道附(fu)近出現了明(ming)顯的(de)(de)變(bian)暗色區域。

人們一直認為(wei)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)是太陽系中最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)，并取名為(wei)泰(tai)坦(tan)。在希臘神(shen)話里，泰(tai)坦(tan)是一個巨人家族(zu)。土(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)是科(ke)學(xue)(xue)家認為(wei)的(de)(de)(de)(de)太陽系除(chu)地球(qiu)外(wai)最有(you)(you)可能(neng)存在生(sheng)(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)球(qiu)。它是太陽系唯一擁有(you)(you)濃厚大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。與(yu)地球(qiu)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)是，地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)主(zhu)要由氮氣(qi)(qi)(qi)和氧氣(qi)(qi)(qi)組(zu)成，而(er)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)則主(zhu)要是甲(jia)烷。而(er)且，濃密的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)反(fan)射了大(da)(da)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)光線，造成反(fan)溫室效(xiao)應，使得土(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)地表(biao)十分(fen)寒冷，溫度只有(you)(you)零下180攝(she)氏度，不可能(neng)有(you)(you)液(ye)態水存在。但是2005年兩個科(ke)學(xue)(xue)家研究(jiu)小(xiao)組(zu)提(ti)出(chu)，外(wai)星(xing)(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物或許生(sheng)(sheng)(sheng)存在泰(tai)坦(tan)湖泊的(de)(de)(de)(de)液(ye)態碳氫化(hua)合(he)物里。科(ke)學(xue)(xue)家表(biao)示，乙(yi)(yi)炔(gui)(gui)在泰(tai)坦(tan)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)形成，下降到泰(tai)坦(tan)表(biao)面(mian)。外(wai)星(xing)(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物吃下乙(yi)(yi)炔(gui)(gui)，同(tong)氫氣(qi)(qi)(qi)發生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)合(he)作用(yong)，來(lai)獲取能(neng)量。

此后，泰(tai)坦(tan)(tan)表面發現了數十個(ge)湖泊，科學家認為其中(zhong)充滿了液態乙烷和(he)甲烷混合(he)物(wu)。不過由于沒(mei)有探測(ce)飛(fei)船對泰(tai)坦(tan)(tan)湖泊直接取(qu)樣，沒(mei)有人知道其中(zhong)的(de)乙炔具(ju)體(ti)含(han)量(liang)。1989年有科學家估計，泰(tai)坦(tan)(tan)湖泊中(zhong)的(de)碳氫(qing)化合(he)物(wu)液體(ti)內乙炔的(de)含(han)量(liang)僅為萬分之(zhi)幾。

由法國(guo)(guo)雷(lei)恩國(guo)(guo)立高等化學(xue)學(xue)院丹尼(ni)爾·考(kao)迪爾領導的(de)(de)科(ke)學(xue)家(jia)小組對泰坦(tan)湖泊(bo)乙(yi)炔含量進行(xing)了新計算。他們根據探(tan)測(ce)土(tu)星(xing)系的(de)(de)卡(ka)西尼(ni)－惠更斯任務新近(jin)獲得的(de)(de)數據，做出最新估計稱(cheng)泰坦(tan)湖泊(bo)含有更多的(de)(de)乙(yi)炔。如果泰坦(tan)上(shang)存(cun)在(zai)(zai)(zai)外(wai)星(xing)生(sheng)物(wu)(wu)，湖泊(bo)內的(de)(de)乙(yi)炔足以為(wei)任何饑餓(e)的(de)(de)外(wai)星(xing)生(sheng)物(wu)(wu)提供食物(wu)(wu)。2005年，卡(ka)西尼(ni)號攜帶的(de)(de)“惠更斯”號子探(tan)測(ce)器，在(zai)(zai)(zai)充滿液態甲烷的(de)(de)土(tu)衛六上(shang)登陸(lu)。“惠更斯”當時在(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)土(tu)衛六工作24小時，重點探(tan)測(ce)土(tu)衛六上(shang)可能存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)生(sheng)命跡象(xiang)。

存在生命跡象

據(ju)美國太空網(wang)報道，在過去(qu)30年(nian)里，科學家(jia)已(yi)知(zhi)道一種叫(jiao)做索林斯(tholins)的(de)(de)(de)復雜碳化合(he)物存在于(yu)彗星(xing)(xing)和太陽系其他(ta)行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)大氣層中，理(li)論上，索林斯可(ke)以與水(shui)進行叫(jiao)做水(shui)解(jie)的(de)(de)(de)化學反(fan)應，從而(er)制(zhi)造出類似(si)于(yu)地球早期階段的(de)(de)(de)復雜分子結構。

在地球上，復雜有機分子被(bei)(bei)認為是(shi)生命形式出現的(de)早期階段，比如被(bei)(bei)稱為生命起源(yuan)前的(de)混(hun)合物(wu)(wu)。土(tu)衛六是(shi)土(tu)星(xing)最大的(de)一(yi)顆(ke)衛星(xing)，它主要(yao)是(shi)由冰物(wu)(wu)質構成的(de)。許(xu)多冰在隕星(xing)碰撞或地下活動(dong)中可能融化(hua)，生成“冰火山”噴射出包括混(hun)合氨氣和水(shui)的(de)“巖(yan)漿”。

是否形成于土衛六(liu)大氣(qi)層中的索林斯通過(guo)隕星(xing)碰撞或冰(bing)火山與液態水臨時性反應，在水凍(dong)結之(zhi)前(qian)生(sheng)成潛在的生(sheng)命起源前(qian)有(you)機分(fen)子？沒有(you)科學(xue)家可以準確地(di)進行解釋。

美國(guo)亞利桑那州大(da)學行(xing)星科學系(xi)研(yan)究生凱瑟琳(lin)·尼什(shen)在實驗室里進(jin)行(xing)了為(wei)期(qi)多天(tian)的研(yan)究，她在近(jin)冰凍溫度條件下通過水解形(xing)成類似(si)索林(lin)斯的物(wu)質。她將這(zhe)項研(yan)究報告發表(biao)在《天(tian)體(ti)生物(wu)學》雜(za)志上。暴露在土衛六上的液(ye)態水被認為(wei)持續(xu)存在數百至數千年，像這(zhe)樣的固(gu)態冰融化成液(ye)態水的反應(ying)經常發生。很可能類似(si)這(zhe)樣的反應(ying)同樣發生于早期(qi)地(di)球(qiu)。

在(zai)實驗室里(li)，尼什在(zai)低溫放電狀態下將(jiang)5%甲(jia)烷和95%氮混合形(xing)成(cheng)類似索林(lin)斯(si)的(de)一種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)混合物質，她將(jiang)這種(zhong)(zhong)索林(lin)斯(si)樣本融解(jie)在(zai)水(shui)中，然后放置在(zai)40攝氏度水(shui)環(huan)境(jing)中避(bi)免出現(xian)冷(leng)凍，進而(er)測(ce)量其(qi)水(shui)解(jie)混合的(de)比(bi)率。結果顯示(shi)，10%索林(lin)斯(si)形(xing)成(cheng)了有(you)機(ji)混合物，它(ta)與水(shui)中的(de)氧發生反應，形(xing)成(cheng)了復雜的(de)有(you)機(ji)分(fen)子。

當尼什(shen)的研究報(bao)告(gao)發表在科學期刊(kan)上時，她(ta)的理論也遭到了批判。瑞塞(sai)勒理工學院研究員教授詹(zhan)姆士·費里斯從事土衛六(liu)大(da)氣(qi)層化學性(xing)質研究許(xu)多年，他指出尼什(shen)的研究存在著“缺陷”，其原因是她(ta)使(shi)用放電(dian)(dian)方法形成(cheng)索林(lin)斯，然而土衛六(liu)大(da)氣(qi)層很(hen)可(ke)能是通過紫外(wai)光線(xian)和帶電(dian)(dian)輻射(she)粒子(zi)形成(cheng)索林(lin)斯的。

費里斯(si)使用紫外(wai)光線(xian)混合(he)了類似土衛六(liu)大氣層中(zhong)的(de)(de)氣體進(jin)行了一項實驗，他說，“放電所形成的(de)(de)物質結(jie)構與紫外(wai)線(xian)光分解不(bu)一樣，因此其水(shui)解時間也(ye)完全不(bu)相同。許多光化(hua)(hua)學進(jin)程形成的(de)(de)碳氫(qing)化(hua)(hua)合(he)物并不(bu)與水(shui)發生反應。”

尼什(shen)對此(ci)作出反應(ying)，她指出，電子(zi)或(huo)等離子(zi)的(de)釋(shi)放(fang)意味著模擬帶電粒子(zi)的(de)交互作用。她贊同費里(li)斯(si)(si)所(suo)說的(de)紫外光線輻射形(xing)(xing)成(cheng)索林(lin)斯(si)(si)更像土衛(wei)六大氣層中的(de)薄霧。但(dan)是她認為(wei)這樣形(xing)(xing)成(cheng)的(de)化合物多(duo)數不與(yu)水發生反應(ying)。

她(ta)(ta)承認自己的(de)研(yan)究工作并(bing)不是理想的(de)呈(cheng)現土(tu)衛六大氣層(ceng)的(de)化(hua)學特性，她(ta)(ta)說，“形成(cheng)在(zai)(zai)低(di)壓(ya)(ya)狀態(tai)(tai)下的(de)索林(lin)斯要(yao)比高壓(ya)(ya)狀態(tai)(tai)下更像土(tu)衛六薄(bo)霧，你可以在(zai)(zai)低(di)壓(ya)(ya)狀態(tai)(tai)使用(yong)紫外(wai)光線制(zhi)造索林(lin)斯，但不能在(zai)(zai)低(di)壓(ya)(ya)狀態(tai)(tai)下使用(yong)等離子釋放制(zhi)造索林(lin)斯。我們實驗(yan)所需的(de)大量(liang)索林(lin)斯必須通(tong)過(guo)放電技術來(lai)制(zhi)造，通(tong)過(guo)紫外(wai)光線光分解只(zhi)能生成(cheng)一小部(bu)分。”

尼(ni)什的(de)這(zhe)項研(yan)究(jiu)并不(bu)能(neng)完整地表現出(chu)土(tu)衛六(liu)行星的(de)化學性質，該研(yan)究(jiu)表明類似的(de)化學反(fan)應在(zai)液(ye)態水(shui)環(huan)境(jing)中(zhong)可(ke)生(sheng)成顯著(zhu)(zhu)數量的(de)有機混合物。在(zai)土(tu)衛六(liu)表面，生(sheng)命起源前分子可(ke)能(neng)存在(zai)于碰撞隕坑和冰火山(shan)的(de)融化水(shui)中(zhong)，類似這(zhe)樣的(de)進程很可(ke)能(neng)發生(sheng)于地球(qiu)早期(qi)生(sheng)命孕育階段，那時的(de)早期(qi)地球(qiu)大氣層還未出(chu)現顯著(zhu)(zhu)數量的(de)氧(yang)氣。

生命存在

土(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)大衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六擁(yong)有(you)(you)太(tai)陽系(xi)中神奇的(de)(de)表(biao)面(mian)環境，充滿液態(tai)甲烷和碳(tan)氫化合物的(de)(de)世界可能存(cun)在有(you)(you)趣的(de)(de)生命。美國(guo)康奈(nai)爾大學(xue)天體生物學(xue)家(jia)和化學(xue)家(jia)認為土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六在許多方面(mian)是(shi)地(di)球(qiu)的(de)(de)孿(luan)生兄弟(di)，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六是(shi)太(tai)陽系(xi)最大的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)，比(bi)水星(xing)還大，表(biao)面(mian)的(de)(de)大氣壓力比(bi)地(di)球(qiu)要高一點，而且(qie)也有(you)(you)大氣。更重要的(de)(de)是(shi)，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六時太(tai)陽系(xi)除地(di)球(qiu)外唯一一顆(ke)擁(yong)有(you)(you)表(biao)面(mian)液態(tai)物質的(de)(de)星(xing)球(qiu)，卡西尼(ni)探測器發現了土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六上(shang)的(de)(de)湖泊和河流，甚至在土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六的(de)(de)極地(di)地(di)區(qu)，科學(xue)家(jia)還發現最大的(de)(de)湖泊。

土(tu)衛(wei)六(liu)大氣中存在復雜的(de)有機分(fen)子(zi)，科學(xue)(xue)家(jia)認(ren)為這(zhe)是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)命的(de)基石，于是(shi)(shi)科學(xue)(xue)家(jia)猜想土(tu)衛(wei)六(liu)的(de)液態(tai)甲烷世界(jie)中可能有怪(guai)異的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物，比如能夠在零下180攝氏度的(de)環境中生(sheng)(sheng)(sheng)存，利用(yong)液態(tai)烷烴作(zuo)為能量來(lai)源。這(zhe)一猜想的(de)根據(ju)來(lai)自卡(ka)西(xi)尼探測器對土(tu)衛(wei)六(liu)的(de)調查，發(fa)現(xian)液態(tai)甲烷的(de)環境有可能出(chu)現(xian)奇怪(guai)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物，康奈爾大學(xue)(xue)研究小(xiao)組發(fa)現(xian)，磷(lin)脂分(fen)子(zi)的(de)形成是(shi)(shi)地球生(sheng)(sheng)(sheng)命出(chu)現(xian)的(de)重要一個步驟，而土(tu)衛(wei)六(liu)的(de)環境有助于磷(lin)脂分(fen)子(zi)的(de)出(chu)現(xian)。

土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)上如果存(cun)(cun)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)命，那幾乎肯定是擁有細(xi)胞膜(mo)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞個體，卡西尼號飛船數據發現(xian)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)大氣中(zhong)存(cun)(cun)在(zai)(zai)非常復雜的(de)(de)(de)(de)化學反應(ying)，丙烯腈(jing)可能(neng)是土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)生(sheng)(sheng)命細(xi)胞膜(mo)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎物質(zhi)，目前實驗(yan)室(shi)已(yi)經可以在(zai)(zai)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)環(huan)境下(xia)模擬產(chan)生(sheng)(sheng)此類物質(zhi)。因此丙烯腈(jing)膜(mo)可能(neng)是土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)生(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞膜(mo)結構，計算化學仿(fang)真結果表明其(qi)能(neng)夠適應(ying)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)上的(de)(de)(de)(de)環(huan)境。為(wei)了進一(yi)(yi)步證(zheng)明土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)是否(fou)存(cun)(cun)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)命，我們應(ying)該派遣一(yi)(yi)艘探(tan)測器(qi)前往土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)甲烷海洋，或許這是最(zui)直接(jie)的(de)(de)(de)(de)證(zheng)明方(fang)式。

宜居星球榜首

行星宜居度指(zhi)數則考慮一組(zu)完全(quan)不同的因素，如星球表面究(jiu)竟(jing)是(shi)巖質的還是(shi)冰凍的、星球是(shi)否有大氣層、是(shi)否有磁場(chang)等(deng)。

設計出(chu)行(xing)星(xing)宜(yi)居度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)和(he)地(di)(di)球(qiu)(qiu)相似(si)度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)兩大指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)體(ti)(ti)系(xi)，對可能存在外星(xing)生命的(de)星(xing)球(qiu)(qiu)進行(xing)可能性排序(xu)。兩類指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)體(ti)(ti)系(xi)分別為行(xing)星(xing)宜(yi)居度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)和(he)地(di)(di)球(qiu)(qiu)相似(si)度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)。根(gen)據(ju)科(ke)(ke)學(xue)家們的(de)評估結(jie)果(guo)，土星(xing)最大衛星(xing)土衛六和(he)系(xi)外行(xing)星(xing)Gliese 581g分別位(wei)居兩大指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)宜(yi)居星(xing)球(qiu)(qiu)排行(xing)榜(bang)之首，被認為是最宜(yi)居的(de)外星(xing)世界。系(xi)外行(xing)星(xing)Gliese 581g位(wei)于(yu)天(tian)秤(cheng)座內，距(ju)離地(di)(di)球(qiu)(qiu)大約20.5光(guang)年。科(ke)(ke)學(xue)家們的(de)研(yan)究成果(guo)發表于(yu)《天(tian)體(ti)(ti)生物學(xue)》雜志(zhi)之上。