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衛星介紹

土(tu)衛六(liu)（Titan，又(you)稱為泰坦星(xing)）是(shi)(shi)環繞土(tu)星(xing)運行的(de)一顆衛星(xing)，是(shi)(shi)土(tu)星(xing)衛星(xing)中最大的(de)一個，也(ye)是(shi)(shi)太陽(yang)系第二大的(de)衛星(xing)。荷蘭物理學(xue)家(jia)、天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)和數學(xue)家(jia)克里(li)斯蒂安(an)·惠更斯在1655年3月(yue)25日發(fa)現它，也(ye)是(shi)(shi)在太陽(yang)系內繼(ji)木(mu)星(xing)伽利略衛星(xing)后發(fa)現的(de)第一顆衛星(xing)。

由于(yu)是太陽系(xi)唯一一個(ge)擁有(you)濃厚(hou)大(da)氣(qi)層的衛星，因此被高度懷疑有(you)生命體的存(cun)在(zai)，科學家也推測大(da)氣(qi)中的甲(jia)烷可能是生命體的基礎。土(tu)衛六可以被視為一個(ge)時光(guang)機器，有(you)助我們(men)了解地球最初期(qi)的情況，揭開(kai)地球生物如何誕生之謎。

土衛六上的(de)表面重力極低，和(he)月(yue)球(qiu)相(xiang)當(dang)，但又擁有濃(nong)厚(hou)大氣(qi)層，其表面的(de)大氣(qi)壓約為地(di)球(qiu)的(de)1.5倍，這種奇特(te)的(de)現象對研究行(xing)星大氣(qi)學是一個(ge)很好的(de)題(ti)材。同時(shi)濃(nong)厚(hou)的(de)大氣(qi)加(jia)上相(xiang)當(dang)低的(de)表面重力令登陸和(he)起飛更容易。

名稱來歷

惠更(geng)斯(si)(si)簡單的(de)把(ba)這(zhe)顆(ke)他發現的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星稱(cheng)為“Saturni Luna”(“土(tu)(tu)(tu)(tu)星的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星”)。之后，喬凡(fan)尼·多美尼科·卡西尼為了表達對(dui)國王(wang)路易(yi)十四(si)的(de)敬(jing)意(yi)將發現的(de)四(si)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(它們是(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三-忒堤斯(si)(si)，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)-狄俄涅，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五-瑞亞以(yi)及土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八-伊阿珀托(tuo)斯(si)(si))命(ming)名為Lodicea Sidera(路易(yi)星)。天文(wen)學家依據習慣把(ba)這(zhe)五顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星以(yi)數(shu)字加以(yi)編號。其(qi)他的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星被稱(cheng)為惠更(geng)斯(si)(si)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星或土(tu)(tu)(tu)(tu)星的(de)第六顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(從(cong)當時知道的(de)距離土(tu)(tu)(tu)(tu)星遠近排列，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一美馬斯(si)(si)和土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二恩(en)克拉多斯(si)(si)在1789年被發現)。

土(tu)衛(wei)(wei)六(liu)的(de)英(ying)文(wen)名(ming)稱(cheng)"Titan"和(he)其他(ta)另外七顆當時已知的(de)土(tu)星(xing)衛(wei)(wei)星(xing)的(de)名(ming)稱(cheng)來自(zi)約翰·赫(he)(he)(he)歇(xie)爾爵士(約翰·赫(he)(he)(he)歇(xie)爾是威(wei)廉·赫(he)(he)(he)歇(xie)爾爵士兒子，威(wei)廉·赫(he)(he)(he)歇(xie)爾本(ben)人發現了土(tu)衛(wei)(wei)一和(he)土(tu)衛(wei)(wei)二(er))。約翰·赫(he)(he)(he)歇(xie)耳在(zai)1847年出版的(de)《在(zai)好望角天文(wen)觀測的(de)結(jie)果》一書中把這顆新衛(wei)(wei)星(xing)命名(ming)為“提坦”，提坦在(zai)神(shen)話中是克(ke)羅(luo)諾(nuo)斯（他(ta)的(de)羅(luo)馬(ma)神(shen)話的(de)對應者薩圖(tu)恩）和(he)他(ta)的(de)兄(xiong)弟(di)姐妹(mei)們的(de)統(tong)稱(cheng)。

物理特性

土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)是(shi)(shi)土(tu)(tu)星(xing)最大(da)(da)(da)的(de)衛(wei)星(xing)，也(ye)是(shi)(shi)太陽(yang)系第二(er)大(da)(da)(da)衛(wei)星(xing)，比行星(xing)水星(xing)的(de)體(ti)積大(da)(da)(da)(雖(sui)然質(zhi)量沒有水星(xing)大(da)(da)(da))，在太陽(yang)系中它的(de)大(da)(da)(da)小只比木(mu)星(xing)最大(da)(da)(da)的(de)衛(wei)星(xing)木(mu)衛(wei)三(san)小。但最近(jin)的(de)觀測也(ye)顯示濃(nong)密(mi)的(de)大(da)(da)(da)氣可能使(shi)人們過高估計了(le)泰(tai)坦的(de)直徑，如同許多其他的(de)衛(wei)星(xing)一(yi)樣，土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)比134340號小行星(xing)（原冥王星(xing)）的(de)質(zhi)量和(he)體(ti)積都要(yao)大(da)(da)(da)。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)平均半(ban)徑2575千米，質(zhi)量1.345×1023千克，平均密(mi)度1.880×103千克/立方米。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)環繞土(tu)(tu)星(xing)公轉軌(gui)道半(ban)長徑為1,221,850千米，偏(pian)心率0.0292，軌(gui)道平面與土(tu)(tu)星(xing)赤道面的(de)交(jiao)角為0.33°，公轉周(zhou)期(qi)15天22時41分24秒。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)的(de)自轉周(zhou)期(qi)與公轉周(zhou)期(qi)相同，這(zhe)一(yi)點與月球類似。土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)有濃(nong)密(mi)的(de)大(da)(da)(da)氣，主要(yao)成分是(shi)(shi)氮，表面大(da)(da)(da)氣壓力1.5×10?帕(pa)斯卡，表面溫度-179.15℃。

土(tu)衛(wei)六質量與木衛(wei)三，木衛(wei)四，海衛(wei)一(yi)，小行星(xing)134340（冥(ming)王星(xing)）大(da)體類似(si)。土(tu)衛(wei)六一(yi)半是(shi)水冰(bing)一(yi)半是(shi)固(gu)體材料。在多(duo)個不(bu)同結(jie)晶狀冰(bing)層的3400米(mi)下有一(yi)個固(gu)體核(he)(he)心(xin)。核(he)(he)心(xin)內部(bu)應該仍然熾熱。雖然土(tu)衛(wei)五以及其他的土(tu)星(xing)衛(wei)星(xing)也類似(si)，但(dan)土(tu)衛(wei)六的核(he)(he)心(xin)密(mi)度更大(da)，這是(shi)因為它體積(ji)巨大(da)造成重力壓縮其內部(bu)造成的。

大氣情況

大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)情況土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)(shi)已(yi)知擁有(you)(you)(you)(you)(you)真正(zheng)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星，其(qi)他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星最多只是(shi)(shi)(shi)擁有(you)(you)(you)(you)(you)示蹤氣(qi)(qi)(qi)體(ti).。大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)在是(shi)(shi)(shi)1944年(nian)首先被杰勒德·柯(ke)伊伯（Gerard P. Kuiper）使用光譜望(wang)遠(yuan)鏡(jing)發現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，他發現土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)(jia)烷局(ju)部(bu)壓力(li)達到(dao)100毫巴。后來，旅行(xing)者太(tai)(tai)空(kong)船(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測(ce)也證實土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)上(shang)擁有(you)(you)(you)(you)(you)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)，事實上(shang)，土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)壓比地球(qiu)還(huan)要(yao)大(da)(da)(da)一(yi)點，星球(qiu)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)是(shi)(shi)(shi)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.5倍。土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)表面濃密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云層(ceng)遮蓋住(zhu)了它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面地貌。人們(men)一(yi)般認為(wei)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)表面是(shi)(shi)(shi)固態或液(ye)(ye)(ye)體(ti)乙(yi)烷。從地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雷達測(ce)量發現那里(li)沒有(you)(you)(you)(you)(you)大(da)(da)(da)范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)烷海洋(yang)(yang)，但(dan)是(shi)(shi)(shi)仍(reng)然有(you)(you)(you)(you)(you)可能(neng)存(cun)(cun)(cun)在小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙(yi)烷湖。后來，科學家對卡西尼(ni)太(tai)(tai)空(kong)船(chuan)發回(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照片進(jin)行(xing)研究(jiu)，認為(wei)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)上(shang)或許根本不(bu)存(cun)(cun)(cun)在液(ye)(ye)(ye)態甲(jia)(jia)烷海洋(yang)(yang)。研究(jiu)人員(yuan)曾通過(guo)地面望(wang)遠(yuan)鏡(jing)對土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)進(jin)行(xing)觀測(ce)，他們(men)當(dang)時(shi)(shi)認為(wei)，種種跡象顯示這一(yi)土(tu)(tu)(tu)星衛(wei)星上(shang)可能(neng)存(cun)(cun)(cun)在液(ye)(ye)(ye)態海洋(yang)(yang)。但(dan)是(shi)(shi)(shi)，科學家們(men)對得(de)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論仍(reng)有(you)(you)(you)(you)(you)疑(yi)惑之處，因為(wei)以(yi)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測(ce)顯示土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)表面確有(you)(you)(you)(you)(you)著閃爍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)體(ti)反(fan)(fan)光，尤其(qi)是(shi)(shi)(shi)幾年(nian)前通過(guo)大(da)(da)(da)型(xing)無線(xian)電望(wang)遠(yuan)鏡(jing)觀測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果更證明極有(you)(you)(you)(you)(you)可能(neng)存(cun)(cun)(cun)在液(ye)(ye)(ye)體(ti)海洋(yang)(yang)。土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98.44%是(shi)(shi)(shi)氮氣(qi)(qi)(qi)，是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽系中(zhong)(zhong)惟一(yi)除了地球(qiu)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)富氮星體(ti)，那里(li)還(huan)有(you)(you)(you)(you)(you)大(da)(da)(da)量不(bu)同種類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳氫(qing)化(hua)合物殘(can)余（包括甲(jia)(jia)烷、乙(yi)烷、丁二(er)(er)炔、丙炔、丙炔腈、乙(yi)炔、丙烷，以(yi)及(ji)二(er)(er)氧化(hua)碳、氰、氰化(hua)氫(qing)和(he)氦氣(qi)(qi)(qi)）。這些碳氫(qing)化(hua)合物被認為(wei)來自于(yu)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)上(shang)層(ceng)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)(jia)烷。當(dang)甲(jia)(jia)烷因為(wei)太(tai)(tai)陽輻(fu)射(she)而發生反(fan)(fan)應就會產生濃密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)桔紅色煙云。土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)表面那像(xiang)是(shi)(shi)(shi)被涂上(shang)了一(yi)層(ceng)柏(bo)油(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)機物沉淀叫做tholin。土(tu)(tu)(tu)衛(wei)六(liu)(liu)(liu)沒有(you)(you)(you)(you)(you)磁(ci)場保(bao)護,所以(yi)當(dang)它有(you)(you)(you)(you)(you)時(shi)(shi)運(yun)行(xing)在土(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)外時(shi)(shi)，便直(zhi)接暴露在太(tai)(tai)陽風之下。這導致大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)電離(li)并在大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)上(shang)層(ceng)釋放出一(yi)些分(fen)子。

在接近表面時，土衛(wei)六的(de)(de)溫(wen)度(du)大約是94K(-179.15℃)。水(shui)冰(bing)在這種溫(wen)度(du)下(xia)會升(sheng)華(hua)，所以大氣(qi)中(zhong)會有少(shao)量的(de)(de)水(shui)蒸氣(qi)存在.土衛(wei)六表面除了覆蓋全球的(de)(de)迷霧之外(wai)也有各種不同的(de)(de)云(yun)。云(yun)可能是由甲烷，乙烷或簡單的(de)(de)有機物組(zu)成。其(qi)他(ta)稀有的(de)(de)復雜化學(xue)物質是土衛(wei)六在太空外(wai)觀呈現(xian)橙色的(de)(de)原因。

2004年11月(yue)卡西尼(ni)號(hao)飛越過土(tu)衛(wei)六(liu)照片中明亮(liang)多云(yun)的(de)南(nan)極,但并未發(fa)現(xian)期望的(de)甲(jia)烷存在(zai).這(zhe)令科學家們困惑(huo),対云(yun)成分的(de)相關(guan)研究(jiu)仍然在(zai)進行(xing)中,人們過去關(guan)于土(tu)衛(wei)六(liu)大氣的(de)知識可能需(xu)要重(zhong)新書寫(xie)。

2004年卡西尼號觀測大氣(qi)的結(jie)果發(fa)現土衛六大氣(qi)“超級旋轉”，就像金星那樣，其大氣(qi)要比表面旋轉快(kuai)很(hen)多。

據美(mei)國科學(xue)(xue)日(ri)報報道，西(xi)班牙格拉納達大學(xue)(xue)和瓦倫(lun)西(xi)亞大學(xue)(xue)的物理學(xue)(xue)家們通過分析“惠更斯”探(tan)測(ce)器(qi)對土衛(wei)六(liu)的特殊觀測(ce)數據，明確(que)地證(zheng)實土衛(wei)六(liu)大氣(qi)層中存在著雷電(dian)風暴(bao)等自然電(dian)活(huo)躍性活(huo)動。科學(xue)(xue)團(tuan)體(ti)認為有機分子、早期生命(ming)形式可(ke)能形成于行星(xing)或衛(wei)星(xing)具有雷電(dian)風暴(bao)的高層大氣(qi)層中。

自從(cong)1908年(nian)，西班牙天文學(xue)(xue)家喬西·科馬斯(si)·蘇拉發現土衛(wei)六具(ju)(ju)有(you)大(da)氣(qi)層以來，在(zai)其他(ta)衛(wei)星上未曾發現過大(da)氣(qi)層的存在(zai)。他(ta)解(jie)釋說(shuo)，“在(zai)土衛(wei)六上形成(cheng)著具(ju)(ju)有(you)傳遞運動(dong)的大(da)氣(qi)云層，因此靜(jing)態電場和暴(bao)(bao)風(feng)雨狀況可以形成(cheng)。依據俄羅斯(si)生(sheng)物(wu)化(hua)學(xue)(xue)家亞歷(li)山大(da)·奧帕金的理論和斯(si)坦利·米勒的實(shi)驗(yan)，土衛(wei)六具(ju)(ju)有(you)雷電風(feng)暴(bao)(bao)活動(dong)性的大(da)氣(qi)層可能形成(cheng)有(you)機(ji)(ji)物(wu)質(zhi)和早期生(sheng)命形式，該(gai)條(tiao)件下(xia)通(tong)過釋放電量可從(cong)無機(ji)(ji)混(hun)合(he)物(wu)中綜(zong)合(he)形成(cheng)有(you)機(ji)(ji)化(hua)合(he)物(wu)。

表面特征

至2004年，人類(lei)對土(tu)衛(wei)六的(de)(de)表(biao)面(mian)地圖的(de)(de)了(le)解仍然是(shi)非常缺乏了(le)解的(de)(de)。無(wu)論如何，人類(lei)使用哈勃天文望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)紅外線(xian)和(he)卡(ka)西尼-惠更(geng)斯號(hao)拍摂到一個(ge)高亮度(du)，有澳洲大(da)小區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)圖片。這個(ge)區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)非正(zheng)式名稱是(shi)''Xanadu Regio''(世外桃(tao)源)；沒有人知道那(nei)里是(shi)什么樣(yang)。類(lei)似的(de)(de)哈勃太空望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)、Keck望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)和(he)甚大(da)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)還觀測到土(tu)衛(wei)六上另外一片大(da)小相近的(de)(de)深色區(qu)(qu)域(yu)，人們推測那(nei)里可(ke)能(neng)是(shi)液態(tai)的(de)(de)甲烷(wan)或乙烷(wan)海(hai)洋，但(dan)卡(ka)西尼號(hao)觀測的(de)(de)數據發(fa)現可(ke)能(neng)是(shi)其(qi)他物質。卡(ka)西尼號(hao)還發(fa)回大(da)量土(tu)衛(wei)六高分辨(bian)率(lv)地貌圖像(xiang)，其(qi)中包括謎一般的(de)(de)線(xian)狀條紋，一些科(ke)學家認(ren)為那(nei)可(ke)能(neng)是(shi)地殼構造運動產生的(de)(de)。

2004年11月26日(ri)的(de)一次飛越(yue)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六的(de)觀(guan)測(ce)(ce),發現(xian)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六光(guang)滑的(de)表面上只有(you)很少的(de)沖擊環形山(shan)(shan)(shan),這(zhe)(zhe)些環形山(shan)(shan)(shan)在光(guang)線的(de)作用下(xia)明暗對比強烈。這(zhe)(zhe)大概是(shi)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六烴雨(yu)或(huo)烴雪落(luo)入環形山(shan)(shan)(shan)或(huo)火山(shan)(shan)(shan)噴發活(huo)動活(huo)躍造成的(de)經常地殼重(zhong)構所(suo)致。探(tan)測(ce)(ce)器的(de)分光(guang)器發現(xian)亮區和暗區發射的(de)太陽光(guang)波長一樣(yang)，這(zhe)(zhe)就(jiu)意味著(zhu)它(ta)們(men)(men)可(ke)能由相(xiang)同的(de)物(wu)質(zhi)組成(或(huo)者至少是(shi)覆蓋(gai)著(zhu)相(xiang)同的(de)物(wu)質(zhi))。至于到底是(shi)什么物(wu)質(zhi)，人(ren)們(men)(men)依然不清楚。人(ren)們(men)(men)曾希望憑借探(tan)測(ce)(ce)器觀(guan)測(ce)(ce)物(wu)體或(huo)液體反(fan)射光(guang)線而發現(xian)的(de)烴湖或(huo)烴海(hai)并(bing)未被探(tan)測(ce)(ce)到.這(zhe)(zhe)使得科學(xue)家懷疑土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六表面可(ke)能是(shi)完全呈冰(bing)狀或(huo)泥濘狀態。

為了(le)(le)更好(hao)的(de)(de)(de)(de)了(le)(le)解表(biao)面地貌(mao)(mao)，卡西尼(ni)太空船在飛近(jin)土衛六時(shi)使用了(le)(le)雷(lei)達遙感測繪技術.傳回(hui)的(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)張圖片就展現地表(biao)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個復(fu)雜，崎嶇與平(ping)坦并存(cun)的(de)(de)(de)(de)區域.這種(zhong)地貌(mao)(mao)看來(lai)(lai)應該是(shi)(shi)由(you)火山(shan)造(zao)成的(de)(de)(de)(de).火山(shan)可能噴(pen)發出(chu)水和(he)氨水.另外也發現了(le)(le)一(yi)(yi)些(xie)好(hao)像(xiang)風(feng)蝕產生的(de)(de)(de)(de)條紋狀地貌(mao)(mao)。還有一(yi)(yi)些(xie)看起來(lai)(lai)是(shi)(shi)已(yi)經被填平(ping)的(de)(de)(de)(de)沖擊環形山(shan)，其中的(de)(de)(de)(de)液體可能是(shi)(shi)液態(tai)烴。湖中有或沒(mei)有什(shen)么仍(reng)(reng)然無法確定。另有一(yi)(yi)些(xie)區域返回(hui)的(de)(de)(de)(de)信(xin)號看來(lai)(lai)，可能是(shi)(shi)固體或液體，但(dan)其他的(de)(de)(de)(de)解釋仍(reng)(reng)然存(cun)在.土衛六看起來(lai)(lai)真(zhen)的(de)(de)(de)(de)很(hen)光滑，表(biao)面沒(mei)有高于(yu)50米(mi)的(de)(de)(de)(de)地貌(mao)(mao)。

天(tian)文學(xue)家認(ren)為，土衛(wei)六(liu)上(shang)(shang)(shang)分布著眾(zhong)多由(you)液(ye)(ye)體甲烷(wan)和乙烷(wan)構(gou)成的湖泊，這(zhe)顆衛(wei)星(xing)的寒冷程度(du)(du)超(chao)過(guo)南極洲。科學(xue)家表示，雖(sui)然土衛(wei)六(liu)上(shang)(shang)(shang)更加寒冷，但(dan)是它(ta)(ta)上(shang)(shang)(shang)面(mian)的風、雨和構(gou)造過(guo)程，使(shi)它(ta)(ta)成為太陽(yang)系中(zhong)與(yu)地(di)球最相像的天(tian)體。雖(sui)然這(zhe)顆衛(wei)星(xing)低(di)達零(ling)下(xia)292華氏度(du)(du)零(ling)下(xia)180攝氏度(du)(du)的平均表面(mian)溫度(du)(du)會使(shi)水始終保持(chi)固體狀態，但(dan)是它(ta)(ta)表面(mian)存在液(ye)(ye)體甲烷(wan)和乙烷(wan)，這(zhe)些物質可(ke)為生命提供一個棲(qi)息地(di)，但(dan)沒有氧難被引燃。

觀測歷史

1655年，荷蘭天文(wen)學家克里斯蒂安·惠更斯用他(ta)自(zi)制的新望遠鏡對準(zhun)土(tu)星(xing)(xing)，準(zhun)備研究土(tu)星(xing)(xing)環，但讓他(ta)驚訝(ya)的是，在土(tu)星(xing)(xing)的旁(pang)邊赫然有一(yi)顆巨大(da)的衛星(xing)(xing)，這就是土(tu)衛六——泰坦(tan)。

1907年，西班(ban)牙天文學家何塞·科馬斯·索拉從望遠鏡中觀測到土衛六(liu)的圓面邊界(jie)有陰影(ying)，指(zhi)出這是存在(zai)大氣(qi)的象征。

1944年，荷蘭裔美國天文(wen)學(xue)家杰拉德·柯伊伯用光譜分析儀觀測(ce)，發現土(tu)衛六上存在甲烷氣(qi)體。

科學研究

土衛(wei)(wei)六(liu)(liu)上存在(zai)(zai)豐富的(de)(de)(de)有機化合物(wu)和(he)(he)氮等元素，與地球早期(qi)生(sheng)(sheng)命形成時的(de)(de)(de)環境相似(si)。土衛(wei)(wei)六(liu)(liu)上的(de)(de)(de)氰和(he)(he)烴在(zai)(zai)一定情況(kuang)下(xia)可生(sheng)(sheng)成腈(jing)，再被星球上的(de)(de)(de)水(shui)(shui)冰水(shui)(shui)解，生(sheng)(sheng)成羧酸(suan)和(he)(he)胺類物(wu)質，而(er)這兩者還(huan)可以生(sheng)(sheng)成具有重大意義的(de)(de)(de)氨基酸(suan)。不(bu)過，土衛(wei)(wei)六(liu)(liu)上也存在(zai)(zai)制約生(sheng)(sheng)命存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)重要因素。一是(shi)溫度過低，二是(shi)尚未(wei)發(fa)現液態水(shui)(shui)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，三是(shi)土衛(wei)(wei)六(liu)(liu)沒有磁場保護，所以當(dang)它有時運(yun)行在(zai)(zai)土星的(de)(de)(de)磁氣層外時，便直接暴露在(zai)(zai)太陽(yang)風之下(xia)，輻(fu)射可能使生(sheng)(sheng)命無法(fa)存在(zai)(zai)。

科學(xue)家稱，土星(xing)的(de)衛(wei)星(xing)土衛(wei)六(liu)上巨(ju)大(da)的(de)碳(tan)氫化合物“冰山(shan)”湖(hu)可形成奇(qi)異生命(ming)形式(shi)。美國宇航局的(de)研究人(ren)員表(biao)示，這(zhe)一最新理論或許還能解(jie)釋來自這(zhe)顆衛(wei)星(xing)上的(de)巨(ju)大(da)湖(hu)泊和海洋的(de)奇(qi)怪讀(du)數。

土(tu)衛(wei)六(liu)表面的這個新(xin)湖泊覆(fu)蓋面積有(you)1.3萬平方英里(li)（3.4萬平方公里(li)），它(ta)位(wei)于(yu)(yu)土(tu)衛(wei)六(liu)南極位(wei)置，具(ju)有(you)部分(fen)湖泊特征。自從(cong)“卡西尼”探測(ce)器2004年抵達土(tu)星體系，科學家就致力于(yu)(yu)研究土(tu)衛(wei)六(liu)極地附近甲烷(wan)湖泊的特征，該研究證實(shi)了大(da)型寒冷的衛(wei)星也(ye)存(cun)在著甲烷(wan)雨。

科學家指出(chu)，這(zhe)種新湖泊只是(shi)淺薄的沼(zhao)澤地，但是(shi)觀(guan)測數據顯示當(dang)暴(bao)風雨來到時，湖泊將形成(cheng)足夠(gou)深(shen)、奔流向(xiang)前(qian)的液體甲烷(wan)。前(qian)不久，美國(guo)約翰(han)斯－霍普金(jin)斯大學應用物(wu)理實驗室的行星科學家伊麗莎白(bai)－圖特爾說：“土(tu)衛(wei)(wei)六表(biao)面的雷暴(bao)模型顯示一次暴(bao)風雨便可形成(cheng)數十厘米深(shen)的甲烷(wan)雨水。”美國(guo)宇航局戈達德(de)太空研究協會研究小組成(cheng)員托尼(ni)－德(de)爾杰尼(ni)奧（TonyDelGenio）稱，這(zhe)項研究是(shi)證實土(tu)衛(wei)(wei)六表(biao)面存在液態甲烷(wan)的最直接證據。

圖特爾說：“人們看到(dao)土衛六上空的這(zhe)種(zhong)云層(ceng)非(fei)常類(lei)似于地(di)球的云層(ceng)，同時人們發現該區(qu)(qu)域(yu)表(biao)面有液體洪(hong)流的跡象(xiang)。”德爾杰尼(ni)奧(ao)補充指出(chu)(chu)，“卡西(xi)尼(ni)”探測器科學家在此之前并(bing)未注意到(dao)這(zhe)個新湖泊的形成，當(dang)時由于科學家們意識到(dao)該區(qu)(qu)域(yu)可能出(chu)(chu)現大雨，便投入更多(duo)的精(jing)力觀測出(chu)(chu)現大雨的特征，忽視了土衛六表(biao)面形成新湖泊的跡象(xiang)。

科學(xue)家非常興奮(fen)這項研究發現揭示了土(tu)衛六的氣候特征變化，當2004年“卡西尼(ni)”探測器抵達土(tu)星體系，正值土(tu)衛六南(nan)(nan)半球處(chu)于(yu)夏(xia)季，北半球處(chu)于(yu)冬季，暴(bao)風(feng)(feng)云主要(yao)聚集形(xing)成于(yu)土(tu)衛六南(nan)(nan)極(ji)地區。季節(jie)正接近于(yu)春分，這兒不再有任何南(nan)(nan)半球暴(bao)風(feng)(feng)。德爾杰尼(ni)奧(ao)說：“暴(bao)風(feng)(feng)雨主要(yao)集中在中緯度地區，偶爾會(hui)出現在低緯度地區。”

2008年(nian)，“卡西(xi)尼”探測器已完成了(le)4年(nian)勘測任務(wu)(wu)，計(ji)劃(hua)延長勘測時(shi)間至2010年(nian)。該探測器現運行狀況(kuang)健康正常，任務(wu)(wu)操作員希望今后進一步延長其工(gong)作壽命。

圖特(te)爾在約翰·霍普金斯大(da)學實驗室的(de)同事(shi)拉爾夫(fu)－羅雷茲（Ralph Lorenz）并未直接涉及這項研究，他(ta)指(zhi)出(chu)(chu)像這樣的(de)研究將有助于(yu)人(ren)們理想(xiang)地球氣(qi)候變化的(de)特(te)點。他(ta)在一封電子郵(you)件中寫道：“土衛六大(da)氣(qi)層(ceng)擁有大(da)量的(de)甲烷潮(chao)濕氣(qi)體，因(yin)此在度過漫長的(de)干(gan)旱之后會出(chu)(chu)現強(qiang)烈的(de)暴風雨天氣(qi)。”

2014年10月31日，美國宇航局的(de)卡西尼飛船在(zai)土星最大的(de)衛(wei)星土衛(wei)六的(de)高層(ceng)大氣中發現了(le)甲烷云層(ceng)。

戈達德空間飛行中心卡西尼(ni)項目科(ke)學家，有關這(zhe)一發現的研究(jiu)論文第一作者卡里·安德森(sen)(Carrie Anderson)表示：“甲烷云(yun)層竟然(ran)能(neng)在土衛六大氣中如此高的高度上(shang)形成完全出乎意(yi)料。此前沒有人(ren)認為這(zhe)是(shi)可(ke)能(neng)的。”

2012年(nian)7月2日消息，據美國(guo)宇(yu)航局網站(zhan)報道，來自卡西(xi)尼探測器的(de)(de)(de)最(zui)新數(shu)據顯示土星(xing)最(zui)大的(de)(de)(de)衛星(xing)土衛六(liu)冰封(feng)的(de)(de)(de)地下可能存在(zai)(zai)一個液態水層。有關這一發(fa)現的(de)(de)(de)論文已經(jing)被發(fa)表在(zai)(zai)最(zui)新出版(ban)的(de)(de)(de)《科學》雜(za)志上。

論(lun)(lun)文(wen)第一作者，卡西尼(ni)項目組成(cheng)員(yuan)，意大(da)利羅馬第一大(da)學的(de)(de)盧(lu)西亞諾·列斯(Luciano Iess)說：“卡西尼(ni)探(tan)測(ce)到土(tu)衛(wei)六大(da)幅度的(de)(de)潮(chao)汐(xi)起伏(fu)，這幾乎必然(ran)讓人(ren)得出其地表下方存(cun)在一個隱匿著(zhu)的(de)(de)海洋的(de)(de)結論(lun)(lun)。”他(ta)說：“對于水(shui)的(de)(de)搜尋是太陽系探(tan)測(ce)行動的(de)(de)一項重(zhong)要目標，而現在我們又鎖定了一個新的(de)(de)，可能富含水(shui)的(de)(de)天(tian)體目標。”

讓科(ke)學家們做出此(ci)項發現(xian)的(de)是(shi)潮汐變形現(xian)象。土星(xing)的(de)巨大引力(li)會讓土衛(wei)六不斷發生拉升(sheng)或擠壓(ya)變形。如果土衛(wei)六完全是(shi)由固(gu)態(tai)巖(yan)石組成(cheng)(cheng)的(de)，那(nei)么來自土星(xing)的(de)引力(li)會造成(cheng)(cheng)其地表隆起(qi)，形成(cheng)(cheng)所謂的(de)“固(gu)體潮”，其高度應(ying)為3英尺(約合1米)左右。然而卡西(xi)尼號的(de)實測數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)這一隆起(qi)高達30英尺(約合10米)。這一數(shu)據(ju)暗示(shi)土衛(wei)六這顆(ke)星(xing)球并(bing)非完全由固(gu)態(tai)的(de)巖(yan)石物(wu)質組成(cheng)(cheng)。

起(qi)先(xian)科學家們并無把握卡西尼號能否探測(ce)到(dao)由土星引(yin)力(li)(li)引(yin)起(qi)的潮(chao)汐隆起(qi)。然而卡西尼探測(ce)器竟然做到(dao)了(le)，它(ta)在2006年2月27日(ri)(ri)至2011年2月18日(ri)(ri)期間先(xian)后6次近距離飛越(yue)土衛六，在此期間對(dui)土衛六的重力(li)(li)場進行精(jing)確(que)測(ce)量。這些重力(li)(li)場數(shu)據(ju)，加上美國宇航局深空網(DSN)的協助，最終(zhong)精(jing)確(que)地(di)給出了(le)土衛六表面(mian)潮(chao)汐隆起(qi)的大小數(shu)值(zhi)。

薩米·阿斯瑪(Sami Asmar)來自美國宇航局噴氣推進實(shi)驗(yan)室(JPL)，同時(shi)也是(shi)(shi)卡(ka)西尼項目組(zu)成員，她說(shuo)：“我們進行了(le)超(chao)高精度的(de)(de)(de)測量工(gong)作，很幸(xing)運的(de)(de)(de)是(shi)(shi)卡(ka)西尼號探(tan)測器和深空(kong)網天(tian)線之間保(bao)持(chi)了(le)非常(chang)穩(wen)定的(de)(de)(de)聯系。土(tu)衛六在土(tu)星(xing)(xing)引潮(chao)(chao)力下形成的(de)(de)(de)潮(chao)(chao)汐隆起(qi)，相比其它巨行星(xing)(xing)，如木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)一些衛星(xing)(xing)上所(suo)形成的(de)(de)(de)潮(chao)(chao)汐隆起(qi)而(er)言(yan)并不顯(xian)著。然而(er)在缺乏實(shi)地鉆探(tan)條(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)情(qing)況下，重力場(chang)數據已經是(shi)(shi)我們能夠(gou)獲知土(tu)衛六內部結構(gou)的(de)(de)(de)最(zui)好方法了(le)。”

要(yao)形成實(shi)測值大(da)小(xiao)的(de)(de)潮汐隆(long)起效應，土(tu)衛(wei)六地(di)(di)下的(de)(de)海洋(yang)層(ceng)不必(bi)很(hen)厚很(hen)深。一個位于(yu)其堅硬的(de)(de)可變(bian)形外殼和內部巖石地(di)(di)幔層(ceng)之間的(de)(de)液(ye)態水(shui)層(ceng)就可以讓土(tu)衛(wei)六在(zai)圍繞(rao)土(tu)星(xing)周圍運行時(shi)呈(cheng)現如觀(guan)察(cha)值所反映的(de)(de)那種隆(long)起或(huo)壓縮現象。由(you)(you)于(yu)土(tu)衛(wei)六地(di)(di)表(biao)主要(yao)是由(you)(you)水(shui)冰組成的(de)(de)，這在(zai)外太陽(yang)系(xi)衛(wei)星(xing)中十分常(chang)見，科學家(jia)們(men)相信土(tu)衛(wei)六的(de)(de)海洋(yang)主要(yao)成分也應該是液(ye)態水(shui)。

在地球上，來自(zi)月球和太陽的引(yin)力作(zuo)用會在地表(biao)海(hai)洋(yang)上引(yin)起潮(chao)汐。在開(kai)闊(kuo)的海(hai)域，這一隆起數值(zhi)可達2英尺(約60厘米)。來自(zi)月球和太陽的引(yin)力也會造(zao)成地殼中(zhong)形(xing)成固體(ti)潮(chao)，其幅(fu)度約為20英寸(50厘米)。

在土衛六(liu)表(biao)面(mian)下方存(cun)(cun)在液(ye)態海(hai)洋(yang)這(zhe)一點本身(shen)并不能(neng)(neng)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)這(zhe)里(li)可能(neng)(neng)存(cun)(cun)在生(sheng)命的(de)結論。科(ke)學(xue)家們傾向于認為(wei)只(zhi)有當(dang)液(ye)態水(shui)跟巖(yan)石(shi)(shi)之(zhi)間存(cun)(cun)在直接(jie)接(jie)觸時(shi)生(sheng)命才更有可能(neng)(neng)出現(xian)。而(er)我們尚無法確(que)認這(zhe)一海(hai)洋(yang)的(de)海(hai)底(di)是否是由巖(yan)石(shi)(shi)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)的(de)。

這一探測(ce)結(jie)果(guo)對(dui)于揭開土衛六上的甲(jia)烷(wan)持(chi)(chi)續補給之謎具有重(zhong)要意(yi)義。在(zai)(zai)土衛六大氣(qi)中甲(jia)烷(wan)含(han)(han)量非(fei)常豐富(fu)，然而研究人員認為甲(jia)烷(wan)在(zai)(zai)大氣(qi)中應當是不(bu)穩(wen)定的，如果(guo)土衛六大氣(qi)能(neng)長期保持(chi)(chi)豐富(fu)的甲(jia)烷(wan)含(han)(han)量，那么就必定存在(zai)(zai)一個能(neng)持(chi)(chi)續供應甲(jia)烷(wan)物質的來源。

喬(qiao)納森·魯寧(Jonathan Lunine)是美國康奈爾(er)大(da)(da)學的(de)卡西尼項目成員，他說：“土衛六(liu)地下(xia)存在(zai)液態水層的(de)發現(xian)非常(chang)重要，因為(wei)我(wo)們希望能理(li)解甲烷(wan)(wan)(wan)是如何被存儲在(zai)土衛六(liu)內(nei)部的(de)，以及這些儲存的(de)甲烷(wan)(wan)(wan)又是如何被釋(shi)放(fang)出來的(de)。”他說：“這一點非常(chang)重要，因為(wei)土衛六(liu)所有(you)的(de)不同尋(xun)常(chang)之處都(dou)和豐富的(de)甲烷(wan)(wan)(wan)含量(liang)有(you)關，但(dan)是其(qi)大(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)甲烷(wan)(wan)(wan)氣(qi)(qi)體早(zao)就應該在(zai)地質學意義上(shang)的(de)短時間內(nei)被破壞了(le)。”

設(she)想(xiang)一(yi)個(ge)液態水構成的地下海洋，其中充滿(man)了氨，這些氨水沿(yan)著裂隙(xi)和孔隙(xi)上升(sheng)到(dao)地表層，釋放出冰層中的甲(jia)烷(wan)氣體(ti)。與此同時這樣一(yi)個(ge)地下海洋也(ye)可以作(zuo)為甲(jia)烷(wan)儲備池。

2012年10月22日消息(xi)，根據美(mei)國宇(yu)航(hang)局卡西(xi)尼(ni)號探測器發回的(de)(de)最新圖像，科學(xue)家(jia)們在(zai)土(tu)星最大的(de)(de)衛(wei)星土(tu)衛(wei)六上(shang)辨(bian)認出一些巨大的(de)(de)高(gao)溫穹窿(long)形構造。這很像烘(hong)烤面(mian)包(bao)時看到的(de)(de)情(qing)況，當(dang)進行烘(hong)烤時，面(mian)包(bao)的(de)(de)表皮會(hui)凸起并開裂。現在(zai)科學(xue)家(jia)們認為在(zai)這顆(ke)土(tu)星最大的(de)(de)衛(wei)星上(shang)，正(zheng)在(zai)發生相類似的(de)(de)情(qing)形。

此(ci)前科學家們在(zai)金星表(biao)面(mian)(mian)觀(guan)測到(dao)過相(xiang)似的(de)地形，在(zai)金星表(biao)面(mian)(mian)一(yi)座名為庫納皮皮(Kunapipi)的(de)火山山頂(ding)，探(tan)測器拍攝到(dao)一(yi)個(ge)直(zhi)徑大約20英(ying)里(li)(約合30公(gong)里(li))的(de)穹窿狀凸起。研究人員也相(xiang)信，在(zai)土衛六表(biao)面(mian)(mian)觀(guan)測到(dao)的(de)一(yi)條長約70公(gong)里(li)的(de)狹長裂谷也是由于下部物質(zhi)受(shou)熱上(shang)涌(yong)(yong)引起的(de)地表(biao)開裂，這種上(shang)涌(yong)(yong)的(de)物質(zhi)有(you)可能是巖(yan)漿(jiang)。

美國宇航局(ju)噴(pen)氣推進實驗室(JPL)卡(ka)西尼(ni)項目組雷達(da)設備科學家(jia)羅斯(si)里·羅普斯(si)(Rosaly Lopes)表示：“這種穹窿形構造是(shi)此前我們從未在(zai)土衛六上觀測(ce)到過的，這顯(xian)示，即(ji)便是(shi)在(zai)長達(da)8年的探測(ce)之后，這顆星球仍在(zai)持(chi)續地(di)給我們帶(dai)來(lai)驚(jing)喜。”

這(zhe)種獨特(te)的構(gou)造地(di)(di)(di)形(xing)可能和地(di)(di)(di)球上的巖(yan)蓋(gai)(gai)相類似，所(suo)謂(wei)巖(yan)蓋(gai)(gai)就是指(zhi)上升入侵的熔(rong)巖(yan)冷凝形(xing)成(cheng)的。美國猶他(ta)州境內(nei)的亨利山(shan)便(bian)是這(zhe)種地(di)(di)(di)貌的典型代表。而這(zhe)張顯示穹(qiong)窿(long)構(gou)造的圖像(xiang)是由卡西尼號探測器在2012年5月22日使用雷達(da)設備拍攝的。

另(ling)外一(yi)(yi)個由艾(ai)倫·斯托芬(Ellen Stofan)領(ling)銜的卡西尼科學家小(xiao)組對(dui)土(tu)衛六南半球(qiu)的雷達圖像進行了仔細審視du，并(bing)在(zai)這里(li)發現了古代海岸(an)線的痕跡。土(tu)衛六是(shi)除了地球(qiu)之外唯一(yi)(yi)一(yi)(yi)個被確(que)認擁(yong)有(you)穩定液(ye)體(ti)存在(zai)其表面的星球(qiu)，盡管這些液(ye)體(ti)并(bing)不是(shi)水(shui)，而(er)是(shi)碳氫化(hua)合物。

人們還只在土(tu)衛(wei)六(liu)的(de)北半球觀測(ce)到廣闊(kuo)(kuo)海洋的(de)存在。但(dan)對卡西(xi)尼探(tan)測(ce)器在2008~2011年之間所收集探(tan)測(ce)數據的(de)分析顯示(shi)在土(tu)衛(wei)六(liu)南(nan)極(ji)附近也(ye)曾一(yi)度存在廣闊(kuo)(kuo)的(de)淺海區域。

斯托芬博(bo)士和她的(de)(de)(de)(de)同(tong)事們在土衛六南半(ban)球識別出(chu)兩個(ge)已(yi)經(jing)(jing)干(gan)涸或大部已(yi)經(jing)(jing)干(gan)涸的(de)(de)(de)(de)海洋(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)痕跡。其(qi)中一個(ge)這樣已(yi)經(jing)(jing)干(gan)涸海洋(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)面(mian)積可(ke)能曾(ceng)一度達到(dao)475x280公里的(de)(de)(de)(de)大小，深(shen)度可(ke)能達到(dao)數百英尺。土衛六南半(ban)球面(mian)積最大的(de)(de)(de)(de)湖泊(bo)安大略湖(Ontario Lacus)正位(wei)于一個(ge)干(gan)涸的(de)(de)(de)(de)海洋(yang)(yang)范圍之內(nei)，看起(qi)來似乎是曾(ceng)經(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)汪洋(yang)(yang)大海僅剩的(de)(de)(de)(de)一部分(fen)水域。

而另一(yi)個(ge)由卡(ka)西尼雷達小組成員，加州理工(gong)的(de)奧迪德·安羅森(Oded Aharonson)博士領銜的(de)研究小組則認(ren)為(wei)土(tu)衛(wei)六正(zheng)在(zai)經(jing)歷和地(di)球(qiu)的(de)米(mi)蘭科維奇周(zhou)期相類似的(de)長(chang)期變(bian)化，這是由于軌道運行方(fang)面表現出來的(de)長(chang)期規(gui)律性變(bian)化引起的(de)結果。這種長(chang)期的(de)氣(qi)候性變(bian)化將導致(zhi)土(tu)衛(wei)六地(di)表的(de)液體在(zai)其南(nan)北半球(qiu)之(zhi)間來回遷(qian)移。根據這一(yi)模型(xing)，土(tu)衛(wei)六的(de)南(nan)半球(qiu)在(zai)大約5萬年前(qian)應當曾經(jing)擁有面積廣闊的(de)巨大海(hai)洋(yang)。

斯(si)托芬博士(shi)表(biao)示：“土衛六(liu)表(biao)面的(de)海洋(yang)正(zheng)是孕育前生命化(hua)學環(huan)境的(de)現成實驗室，并(bing)且我們還知(zhi)道它正(zheng)以(yi)(yi)大(da)約10萬年(nian)為周期在南北(bei)半(ban)球之(zhi)間進行遷移。”他說(shuo)：“我很想仔細查看(kan)一下土衛六(liu)北(bei)半(ban)球的(de)海洋(yang)以(yi)(yi)及南半(ban)球已(yi)(yi)經干涸的(de)海洋(yang)遺跡，來了解一下這些前生命化(hua)學演化(hua)究竟已(yi)(yi)經進行到了何種地步。”

卡西(xi)尼(ni)小組已(yi)經基本證實(shi)了土(tu)衛(wei)六北(bei)半(ban)球海洋體(ti)系的(de)(de)(de)穩定(ding)性。他們(men)在過去(qu)一(yi)整個土(tu)衛(wei)六季(ji)節中(即地球上大(da)約6年)一(yi)直對這里的(de)(de)(de)海洋進行持續的(de)(de)(de)監視。而此次發(fa)布的(de)(de)(de)拍攝于2012年5月22日的(de)(de)(de)這張圖像中，科(ke)學(xue)家們(men)發(fa)現北(bei)半(ban)球的(de)(de)(de)湖泊(bo)岸線并(bing)未(wei)發(fa)生改變，這說明(ming)北(bei)半(ban)球的(de)(de)(de)湖泊(bo)并(bing)非季(ji)節性事件(jian)。相比之(zhi)下，2010年的(de)(de)(de)一(yi)場暴風(feng)雨之(zhi)后，土(tu)衛(wei)六赤(chi)道(dao)附近出現了明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)變暗色區域。

人們一直認(ren)為土衛六(liu)是(shi)(shi)太(tai)陽系(xi)中最大(da)的(de)(de)衛星，并(bing)取名為泰(tai)坦。在(zai)(zai)希(xi)臘神話里(li)，泰(tai)坦是(shi)(shi)一個巨人家(jia)(jia)族。土衛六(liu)是(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)家(jia)(jia)認(ren)為的(de)(de)太(tai)陽系(xi)除地(di)(di)球外(wai)最有可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)(zai)生命(ming)的(de)(de)星球。它是(shi)(shi)太(tai)陽系(xi)唯一擁有濃(nong)厚大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)衛星。與地(di)(di)球不同(tong)的(de)(de)是(shi)(shi)，地(di)(di)球的(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)主要(yao)由氮(dan)氣(qi)(qi)和氧氣(qi)(qi)組(zu)成，而土衛六(liu)的(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)則主要(yao)是(shi)(shi)甲(jia)烷。而且，濃(nong)密的(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)反射了大(da)部分的(de)(de)光(guang)線，造(zao)成反溫(wen)室效(xiao)應，使得土衛六(liu)的(de)(de)地(di)(di)表十分寒冷，溫(wen)度只(zhi)有零(ling)下180攝氏度，不可(ke)能(neng)有液態水存(cun)在(zai)(zai)。但是(shi)(shi)2005年兩(liang)個科(ke)學(xue)(xue)家(jia)(jia)研究小組(zu)提(ti)出(chu)，外(wai)星微生物(wu)或許生存(cun)在(zai)(zai)泰(tai)坦湖泊的(de)(de)液態碳氫(qing)化(hua)合(he)物(wu)里(li)。科(ke)學(xue)(xue)家(jia)(jia)表示，乙(yi)(yi)炔(gui)在(zai)(zai)泰(tai)坦大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)形成，下降到泰(tai)坦表面(mian)。外(wai)星微生物(wu)吃下乙(yi)(yi)炔(gui)，同(tong)氫(qing)氣(qi)(qi)發生化(hua)合(he)作(zuo)用，來獲取能(neng)量。

此后(hou)，泰(tai)(tai)坦表面發現了(le)數十個湖(hu)泊，科學家認為其中(zhong)充滿(man)了(le)液(ye)態乙烷和甲烷混合物。不過由于沒(mei)有探測飛船(chuan)對泰(tai)(tai)坦湖(hu)泊直(zhi)接取(qu)樣(yang)，沒(mei)有人知(zhi)道其中(zhong)的(de)(de)乙炔具(ju)體含量。1989年(nian)有科學家估計，泰(tai)(tai)坦湖(hu)泊中(zhong)的(de)(de)碳(tan)氫化(hua)合物液(ye)體內乙炔的(de)(de)含量僅(jin)為萬分之幾。

由法國雷恩(en)國立高等化學學院(yuan)丹尼爾·考迪(di)爾領導的科(ke)學家小(xiao)組對泰(tai)坦湖(hu)泊(bo)乙(yi)炔(gui)含量進行了(le)新(xin)(xin)計(ji)算。他們(men)根據探測土(tu)星(xing)系的卡(ka)西尼－惠(hui)更(geng)斯(si)(si)任(ren)(ren)務新(xin)(xin)近獲得的數據，做出最新(xin)(xin)估計(ji)稱泰(tai)坦湖(hu)泊(bo)含有更(geng)多的乙(yi)炔(gui)。如果泰(tai)坦上(shang)(shang)存(cun)在(zai)(zai)(zai)外星(xing)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)，湖(hu)泊(bo)內的乙(yi)炔(gui)足以為(wei)任(ren)(ren)何(he)饑(ji)餓的外星(xing)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)提供(gong)食(shi)物(wu)。2005年，卡(ka)西尼號攜帶的“惠(hui)更(geng)斯(si)(si)”號子探測器(qi)，在(zai)(zai)(zai)充滿液(ye)態甲烷的土(tu)衛六(liu)上(shang)(shang)登陸。“惠(hui)更(geng)斯(si)(si)”當(dang)時在(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)土(tu)衛六(liu)工作24小(xiao)時，重點探測土(tu)衛六(liu)上(shang)(shang)可能(neng)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的生(sheng)(sheng)(sheng)命跡(ji)象(xiang)。

存在生命跡象

據(ju)美國太空網報道，在過(guo)去30年里，科學家已知道一種叫(jiao)做(zuo)索林斯(tholins)的(de)復(fu)雜碳化合物存在于(yu)彗星(xing)和太陽系其(qi)他行(xing)星(xing)的(de)大氣層(ceng)中(zhong)，理論上，索林斯可以與水進(jin)行(xing)叫(jiao)做(zuo)水解的(de)化學反應，從而(er)制造(zao)出(chu)類(lei)似于(yu)地(di)球早(zao)期階段的(de)復(fu)雜分子結(jie)構。

在地球上，復雜有機分子(zi)被(bei)(bei)認(ren)為是(shi)生命形式出現(xian)的(de)早期階段，比(bi)如被(bei)(bei)稱為生命起源(yuan)前的(de)混(hun)(hun)合物。土衛(wei)(wei)六是(shi)土星(xing)最大的(de)一顆衛(wei)(wei)星(xing)，它主(zhu)要是(shi)由冰物質構成的(de)。許多(duo)冰在隕星(xing)碰(peng)撞或地下活動(dong)中(zhong)可能融化，生成“冰火山(shan)”噴射出包括混(hun)(hun)合氨氣和水的(de)“巖(yan)漿”。

是否形成于(yu)土衛六(liu)大氣層中的索(suo)林斯(si)通過隕星(xing)碰撞或(huo)冰火(huo)山與液(ye)態水(shui)臨時性(xing)反應，在水(shui)凍結之前生成潛在的生命起(qi)源前有(you)機(ji)分子？沒(mei)有(you)科學家可以準確(que)地(di)進行解釋。

美國(guo)亞利桑那州大學(xue)行星科學(xue)系研(yan)究生(sheng)凱瑟(se)琳(lin)·尼什在(zai)(zai)(zai)實驗(yan)室里進行了為期多(duo)天的研(yan)究，她在(zai)(zai)(zai)近冰凍溫(wen)度(du)條件下通過水解形成類(lei)似索(suo)林斯的物質。她將這項研(yan)究報告發表在(zai)(zai)(zai)《天體生(sheng)物學(xue)》雜(za)志上。暴(bao)露在(zai)(zai)(zai)土衛六上的液態水被認為持(chi)續(xu)存在(zai)(zai)(zai)數百至數千年，像(xiang)這樣(yang)的固態冰融化成液態水的反(fan)應(ying)經(jing)常(chang)發生(sheng)。很可(ke)能類(lei)似這樣(yang)的反(fan)應(ying)同樣(yang)發生(sheng)于早期地球。

在實驗室里，尼什在低溫(wen)放(fang)電狀態下將(jiang)5%甲(jia)烷和95%氮混(hun)(hun)合(he)形成(cheng)類似(si)索(suo)林(lin)斯的一種有(you)機(ji)混(hun)(hun)合(he)物(wu)質，她將(jiang)這種索(suo)林(lin)斯樣(yang)本融解在水中，然(ran)后(hou)放(fang)置(zhi)在40攝氏度水環境(jing)中避免出現(xian)冷凍，進而測量其水解混(hun)(hun)合(he)的比率。結果(guo)顯(xian)示，10%索(suo)林(lin)斯形成(cheng)了有(you)機(ji)混(hun)(hun)合(he)物(wu)，它與水中的氧(yang)發生反(fan)應，形成(cheng)了復雜的有(you)機(ji)分(fen)子。

當尼什的(de)研究報告發(fa)表在科(ke)學期刊上時，她的(de)理論也遭(zao)到(dao)了批(pi)判。瑞塞勒(le)理工學院研究員(yuan)教授詹姆士·費里斯從事土(tu)(tu)衛六大氣層(ceng)化學性質研究許多年，他指出(chu)尼什的(de)研究存在著“缺(que)陷”，其原因是(shi)她使用(yong)放電方法形(xing)成索(suo)林斯，然而(er)土(tu)(tu)衛六大氣層(ceng)很可能是(shi)通(tong)過(guo)紫外光線和帶(dai)電輻(fu)射(she)粒子(zi)形(xing)成索(suo)林斯的(de)。

費里(li)斯使用紫外光線混合了(le)類似(si)土衛(wei)六大氣(qi)層(ceng)中的氣(qi)體進行(xing)了(le)一項實驗(yan)，他說，“放電所(suo)形成的物(wu)質結構與(yu)紫外線光分解(jie)(jie)不一樣，因此其水解(jie)(jie)時間也完全不相同。許(xu)多光化學進程(cheng)形成的碳氫(qing)化合物(wu)并不與(yu)水發生反應。”

尼(ni)什對此作出反應(ying)，她(ta)指(zhi)出，電(dian)(dian)子(zi)或等離子(zi)的(de)(de)釋(shi)放意味著模擬帶電(dian)(dian)粒(li)子(zi)的(de)(de)交(jiao)互作用。她(ta)贊同費里斯所說的(de)(de)紫(zi)外光線輻射(she)形成索林斯更像土衛六大(da)氣層中的(de)(de)薄霧(wu)。但是她(ta)認為(wei)這樣形成的(de)(de)化合物多(duo)數不與(yu)水發生反應(ying)。

她承認自己的(de)(de)研究(jiu)工作并(bing)不是理想的(de)(de)呈現土衛(wei)六大氣層的(de)(de)化學特性，她說，“形成在(zai)低壓狀態(tai)下的(de)(de)索林(lin)斯要比高壓狀態(tai)下更像(xiang)土衛(wei)六薄(bo)霧，你可以在(zai)低壓狀態(tai)使用紫外光線制造索林(lin)斯，但(dan)不能(neng)在(zai)低壓狀態(tai)下使用等離(li)子釋(shi)放制造索林(lin)斯。我們實驗所需(xu)的(de)(de)大量索林(lin)斯必須通過(guo)放電技(ji)術(shu)來制造，通過(guo)紫外光線光分(fen)解只能(neng)生成一(yi)小部分(fen)。”

尼什的(de)(de)(de)這項研究并(bing)不能完整地(di)表(biao)(biao)現(xian)出土衛六行星(xing)的(de)(de)(de)化學(xue)(xue)性質，該研究表(biao)(biao)明類似(si)的(de)(de)(de)化學(xue)(xue)反應在(zai)液態水環(huan)境中可(ke)(ke)生成顯著(zhu)(zhu)數(shu)量(liang)的(de)(de)(de)有機(ji)混合(he)物(wu)。在(zai)土衛六表(biao)(biao)面，生命起源前分子可(ke)(ke)能存在(zai)于碰(peng)撞(zhuang)隕坑和(he)冰(bing)火山的(de)(de)(de)融化水中，類似(si)這樣的(de)(de)(de)進程很可(ke)(ke)能發生于地(di)球(qiu)早期生命孕育階(jie)段(duan)，那時的(de)(de)(de)早期地(di)球(qiu)大氣層還未出現(xian)顯著(zhu)(zhu)數(shu)量(liang)的(de)(de)(de)氧氣。

生命存在

土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)大(da)(da)(da)衛(wei)(wei)星(xing)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)擁有(you)太陽(yang)系(xi)(xi)中神(shen)奇(qi)的(de)(de)表面(mian)環境，充滿(man)液(ye)態甲烷和碳(tan)氫化合物(wu)的(de)(de)世界(jie)可能存(cun)在(zai)有(you)趣的(de)(de)生命。美國康(kang)奈(nai)爾(er)大(da)(da)(da)學(xue)(xue)天體生物(wu)學(xue)(xue)家和化學(xue)(xue)家認為土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)在(zai)許多方面(mian)是(shi)地球(qiu)的(de)(de)孿生兄弟，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)是(shi)太陽(yang)系(xi)(xi)最(zui)大(da)(da)(da)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)，比水星(xing)還(huan)大(da)(da)(da)，表面(mian)的(de)(de)大(da)(da)(da)氣壓力(li)比地球(qiu)要(yao)高一(yi)點，而且(qie)也(ye)有(you)大(da)(da)(da)氣。更(geng)重要(yao)的(de)(de)是(shi)，土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)時(shi)太陽(yang)系(xi)(xi)除地球(qiu)外唯一(yi)一(yi)顆擁有(you)表面(mian)液(ye)態物(wu)質(zhi)的(de)(de)星(xing)球(qiu)，卡西尼探測器發現了土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)上(shang)的(de)(de)湖泊(bo)和河流，甚至(zhi)在(zai)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)的(de)(de)極地地區，科學(xue)(xue)家還(huan)發現最(zui)大(da)(da)(da)的(de)(de)湖泊(bo)。

土衛(wei)六大(da)氣(qi)中存在(zai)復雜的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)分(fen)子(zi)，科(ke)學家認為(wei)這是(shi)(shi)生命的(de)(de)(de)(de)基石，于是(shi)(shi)科(ke)學家猜想(xiang)(xiang)土衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)液(ye)態甲(jia)(jia)烷世界中可(ke)能(neng)有(you)怪(guai)異的(de)(de)(de)(de)生物(wu)，比如(ru)能(neng)夠在(zai)零(ling)下180攝氏度的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)中生存，利(li)用液(ye)態烷烴作為(wei)能(neng)量來(lai)源(yuan)。這一(yi)猜想(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)根據來(lai)自卡西尼探(tan)測器對(dui)土衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)調查，發(fa)現液(ye)態甲(jia)(jia)烷的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)有(you)可(ke)能(neng)出(chu)現奇怪(guai)的(de)(de)(de)(de)生物(wu)，康奈爾大(da)學研究(jiu)小組發(fa)現，磷(lin)(lin)脂分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)是(shi)(shi)地球(qiu)生命出(chu)現的(de)(de)(de)(de)重要(yao)一(yi)個步驟，而土衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)有(you)助(zhu)于磷(lin)(lin)脂分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)出(chu)現。

土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)上如(ru)果(guo)存在(zai)生(sheng)命(ming)(ming)，那幾乎肯定是(shi)擁有細(xi)胞(bao)膜(mo)的(de)(de)細(xi)胞(bao)個體(ti)，卡(ka)西尼號飛船(chuan)數據發現土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)大氣中(zhong)存在(zai)非常復雜的(de)(de)化學反應(ying)(ying)，丙烯(xi)腈可能(neng)(neng)是(shi)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)生(sheng)命(ming)(ming)細(xi)胞(bao)膜(mo)中(zhong)的(de)(de)基礎(chu)物質，目(mu)前(qian)實驗(yan)室已經(jing)可以在(zai)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)環境(jing)下(xia)模擬產生(sheng)此(ci)類物質。因此(ci)丙烯(xi)腈膜(mo)可能(neng)(neng)是(shi)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)生(sheng)命(ming)(ming)的(de)(de)細(xi)胞(bao)膜(mo)結構，計算化學仿(fang)真結果(guo)表明其能(neng)(neng)夠適應(ying)(ying)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)上的(de)(de)環境(jing)。為了(le)進(jin)一步證明土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)是(shi)否存在(zai)生(sheng)命(ming)(ming)，我們應(ying)(ying)該派(pai)遣(qian)一艘探測器前(qian)往土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六(liu)(liu)的(de)(de)甲烷(wan)海(hai)洋(yang)，或許這是(shi)最直接(jie)的(de)(de)證明方式。

宜居星球榜首

行星宜(yi)居(ju)度指數則考慮一組完全不(bu)同的(de)(de)因素(su)，如星球表面究(jiu)竟是巖質的(de)(de)還是冰凍的(de)(de)、星球是否(fou)有大氣層、是否(fou)有磁場等(deng)。

設計(ji)出(chu)行(xing)星(xing)(xing)(xing)宜(yi)居(ju)度(du)指(zhi)數(shu)(shu)和(he)地(di)(di)(di)球(qiu)相似(si)度(du)指(zhi)數(shu)(shu)兩(liang)大指(zhi)標體(ti)系，對可(ke)能(neng)存在外星(xing)(xing)(xing)生命(ming)的星(xing)(xing)(xing)球(qiu)進行(xing)可(ke)能(neng)性排(pai)序。兩(liang)類指(zhi)標體(ti)系分別為行(xing)星(xing)(xing)(xing)宜(yi)居(ju)度(du)指(zhi)數(shu)(shu)和(he)地(di)(di)(di)球(qiu)相似(si)度(du)指(zhi)數(shu)(shu)。根據科學(xue)家們的評估(gu)結果，土星(xing)(xing)(xing)最(zui)大衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)土衛(wei)(wei)六和(he)系外行(xing)星(xing)(xing)(xing)Gliese 581g分別位居(ju)兩(liang)大指(zhi)標宜(yi)居(ju)星(xing)(xing)(xing)球(qiu)排(pai)行(xing)榜(bang)之(zhi)首，被(bei)認(ren)為是最(zui)宜(yi)居(ju)的外星(xing)(xing)(xing)世(shi)界。系外行(xing)星(xing)(xing)(xing)Gliese 581g位于天秤(cheng)座內，距離(li)地(di)(di)(di)球(qiu)大約20.5光(guang)年(nian)。科學(xue)家們的研(yan)究成果發(fa)表于《天體(ti)生物學(xue)》雜志之(zhi)上。