地球上下雨下的是水,而在土衛六上下的卻是甲烷液體並形成甲烷湖

2020-12-03 無名狂客

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土衛六直徑為5150千米,是土星唯一在規模上能與木星的伽利略衛星相匹敵的衛星。旅行者號拍到的土衛六隻是一個模糊的橘黃色球體,因為它是唯一有稠密大氣層的衛星。土衛六的大氣中97%是氮,但甲烷及其光化學衍生物使土衛六的大氣渾濁,還將平流層變成了不透明的煙霧。土衛六有一個由冰(大部分是水冰)構成的外殼和幔,佔其半徑的三分之一,其下覆蓋著一個巖石內核。土衛六可能有一個鐵內核,但在這種情況下,為了平衡全球平均密度,冰幔必須更厚。

土衛六的自轉周期受季風的影響,這表明土衛六的巖石圈一定與其內部分離,很可能是被內部海洋分離的。土衛六的內部海洋可能是水或水氨混合物。和水相比,氨在低得多的溫度下仍然是液體。大多數模型都將土衛六的內部海洋視作冰幔中的一層,沒有直接把內部海洋置於內部巖石的頂部。 卡西尼號用三種辦法探測了土衛六的表面,並解決了這個問題:(1)卡西尼號從對煙霧透明度最高的近紅外光譜的一些窄波段當中,獲得了模糊但有用的地表圖像;(2)卡西尼號使用像麥哲倫金星軌道飛行器那樣的成像雷達來觀察土衛六的地面,這不受雲層的影響;(3)卡西尼號搭載著一艘名為惠更斯(Huygens)的登陸器,登陸器在降落到地面的過程中拍攝了土衛六雲層下的圖像。惠更斯號降落在土衛六赤道附近一片布滿卵石的沙地上。

這片沙地看起來像火星,不過這裡的沙子和鵝卵石都是冰做的。沙子可能是被風吹來的,在土衛六的其他區域,雷達圖像顯示了大片的風吹沙丘。而鵝卵石一定是通過流動的液體運輸的。考慮到土衛六的大氣成分和表面溫度,這些液體一定是甲烷(CH4)或乙烷(C2H6)。在下降過程中,惠更斯號看到了靠近著陸點的水系通道分布,並且惠更斯號的雷達成像顯示了許多其他地區的複雜山谷系統,從冰殼「基巖」 裸露的高地開始,流向沉積物堆積的低地盆地。

更妙的是,惠更斯號在兩極附近都發現了被乙醇汙染的液態甲烷湖。一些湖床是幹的,另一些湖床裡有淺水或「沼澤」,它們很可能會隨季節而變化。顯然,土衛六在地質上很活躍。我們已經確認土衛六上有一些被嚴重侵蝕的隕石坑,並且有一些被懷疑是「冰火山」的地點,在那裡噴發出類似於地球熔巖流的冰冷的「巖漿」。

尚不清楚冰火山和構造作用在多大程度上雕刻和重塑了土衛六表面。但很明顯,在基巖被侵蝕之後(土衛六上的當然是被冰侵蝕的),緊跟著的是泥沙的搬運和沉積,這是影響土衛六表面的主要因素。土衛六上的降雨一定是甲烷液滴,但就像地球上的降雨一樣,這些甲烷液滴可以在地面上流動,形成泉水,流入溪流和河流。甲烷與結冰的「基巖」發生化學反應的情況、它的侵蝕能力、它蒸發回大氣的速度,以及再次下雨前,它在大氣停留的時間,這些都是不確定的。

所有這些都是土衛六的甲烷循環與地球水文循環相似的因素。火星在很久以前也有降雨、河流和湖泊,但土衛六是太陽系內除地球外唯一現在還有降雨、河流和湖泊的地方。總有一天,我們會發射另一個探測器更徹底地探索土衛六,也許會包括一個飄浮在煙霧下的氣球。它的浮力是可變的,這樣它就可以在有趣的地方著陸,對湖水進行採樣,並在完全陌生的海岸上獲得海浪拍擊海岸的照片。

相關焦點

  • 土衛六星球上遍布甲烷湖泊,能被點燃嗎?
    根據觀測與分析,在土衛六厚厚的含氮大氣層下是一個碳氫化合物的世界,土衛六表面甚至有碳氫氣體因低溫而成為液體的「甲烷」湖泊,當然這甲烷是泛指而並非單一甲烷氣體!一張圖就可以告訴大家土衛六上「甲烷」的存量!這些藍黑色的區塊就是土衛六北極附近的「甲烷湖」,一個5150千米直徑的星球上,這些湖泊按比例大小估計動輒數百千米,可以想像這些「天然氣」的量有多大!
  • 土衛六大氣瀰漫著濃霧,其中發現「生命起源物質」
    由此可判斷「Titan」與行星相比引力較為平均,科學家分析,土衛六的大氣中含有多種由甲烷和氮氣形成的複雜化合物,其中有「丙烯氰」這種對生命起源十分重要的物質存在。丙烯氰在地球大多用於塑料加工,而在土衛六的嚴酷環境下,它能夠形成類似植物細胞膜的結構,是許多有機化合物構成的必要條件之一。
  • NASA計劃向土衛六發射無人潛艇,用來在液態甲烷湖泊中航行
    太陽系所有的天體中土衛六(泰坦)是除地球以外第二顆表面有液態海洋的星球,與地球上的海洋不同的是土衛六由於溫度非常低,表面的海洋是由液化的甲烷和乙烷組成的,這顆圍繞土星運行的衛星體積甚至比水星還要大,還是太陽系唯一擁有大氣層的衛星,2005年惠更斯探測器在穿過土衛六大氣層時檢測出主要成分是氮氣,科學家認為遠古時期的地球環境與如今的土衛六十分相似,雖然土衛六的表面溫度為-180攝氏度,但在其液態的甲烷湖泊中可能存在特殊的微生物,NASA正計劃往土衛六發射一艘潛艇到甲烷湖裡進行採樣探索
  • 天文學家發現土衛六上的部分液態甲烷湖泊消失
    4月16日消息,據國外媒體報導,日前研究人員對卡西尼號探測器的土衛六觀測數據分析顯示,土衛六北極存在的數個液態甲烷湖隨季節和時間更替消失土衛六是土星最大的衛星,也是目前人類所知的唯一一顆表面存在液體的行星。土衛六有自己的「水循環」,兩極有許多閃閃發光的湖泊。只是這些湖泊不像地球上的湖泊一樣富含水資源,其主要由液態甲烷組成。但根據NASA旗下卡西尼號探測器的發現,其中一些湖泊似乎正在消失。
  • NASA發現土衛六火山噴發的100%的證據
    在眾多的衛星中,除了月球,土衛六是科學家探索的最多的天體,因為它上面有「液體海洋」,它的實質是液態甲烷。然而,天文學家宣布,美國宇航局的卡西尼號宇宙飛船在土星的衛星土衛六的極地發現了類似火山的特徵,這可能是今天繼續爆發的證據。那麼,為什麼要這麼說呢?
  • NASA計劃向土衛六發射無人潛艇,專用來在液態甲烷湖泊中航行!
    太陽系所有的天體中土衛六(泰坦)是除地球以外第二顆表面有液態海洋的星球,與地球上的海洋不同的是土衛六由於溫度非常低,表面的海洋是由液化的甲烷和乙烷組成的
  • "卡西尼"探測土衛六大峽谷:液態甲烷在"奔流"
    據美國國家航空航天局官網11日報導,「卡西尼」號探測器日前在土衛六表面發現浸沒在液態甲烷中的陡峭峽谷。這不但是對土衛六上數百米深的峽谷的第一次觀察,更是該星球上有流動液體溝渠存在的首個直接證據。太陽系除地球外只有土衛六「泰坦」擁有原理與地球水循環相似的所謂「甲烷循環」。土衛六表面被山巒河流覆蓋,也算是有雲有雨有湖泊,不過成分都是甲烷。
  • 土衛六存在「幽靈湖泊」:不是普通雨水 而是液態甲烷
    這種「幽靈湖泊和洞穴」僅存在於土衛六,這顆星球降落的不是普通雨水,而是液態甲烷。兩篇最新研究報告證實土衛六表面存在這種怪異的無水「水循環系統」,兩支獨立研究團隊對卡西尼號任務的觀測數據進行了深入分析。美國宇航局噴氣推進實驗室行星科學家羅莎莉·洛佩斯(Rosaly Lopes)說:「土衛六是地球之外唯一一顆表面存在液體的星球,我們的同事喜歡將土衛六稱為太陽系的第二顆地球。」研究報告作者、約翰霍普金斯大學應用物理實驗室行星科學家香農·麥肯齊(Shannon MacKenzie)說:「土衛六是太陽系中最有趣的一顆衛星,一些專家或許持不同觀點,但這是我的真實想法。
  • 土衛六存在「幽靈湖泊」:不是普通雨水,而是液態甲烷
    觀測顯示這些液體要麼蒸發消失,要麼滲透至周邊區域。新浪科技訊 北京時間4月17日消息,據美國太空網站報導,人們可以想像一下:一顆神秘的星球上,天降雨水匯聚在湖泊和池塘中,會滲入周圍的巖石,逐漸蒸發消失,只有再次降雨才能出現短暫的湖泊。這種「幽靈湖泊和洞穴」僅存在於土衛六,這顆星球降落的不是普通雨水,而是液態甲烷。
  • "卡西尼"探測土衛六大峽谷:液態甲烷在"奔流"
    據美國國家航空航天局官網11日報導,「卡西尼」號探測器日前在土衛六表面發現浸沒在液態甲烷中的陡峭峽谷。這不但是對土衛六上數百米深的峽谷的第一次觀察,更是該星球上有流動液體溝渠存在的首個直接證據。太陽系除地球外只有土衛六「泰坦」擁有原理與地球水循環相似的所謂「甲烷循環」。土衛六表面被山巒河流覆蓋,也算是有雲有雨有湖泊,不過成分都是甲烷。
  • 水對生命太重要了,但土衛六零下179度,液態甲烷能代替水嗎?
    土衛六與地球的環境大不相同,那裡的溫度極低,只有零下179度,所以沒有液態水,到處都是液態甲烷。去土衛六探尋生命,是科學領域當下最熱門的話題之一。科學家們模擬土衛六上的環境,在地球上的實驗室裡設計和製造了諸如丙烯酸、氰化氫等物質,驗證了這些物質組成生命大分子是可能的。如果土衛六真的存在生命,那麼它會是什麼樣子呢?
  • 土衛六上到底有什麼能讓科學家如此著迷並認為很大可能存在生命
    地表平均溫度在零下180度,其地表不可能有液態水存在,在其兩極還發現有液態的海洋。這些液體主要由甲烷和乙炔組成的。所以土衛六是富含有機物的星球,發現生命的可能性也直線升高。圍繞土星公轉的土衛六。表面溫度零下184攝氏度,天空有雲,雲的成分是甲烷和其他碳氫化合物而不是水。濃密的大氣層最類似地球由氮氣組成,氣壓略高於地球。表面是廣闊的平原,散布著大小不一的石頭和冰狀物體。
  • 土衛六上發現不同尋常的湖泊,疑為遠古巨型爆炸遺留下的「疤痕」
    圖解:土衛六湖泊的高聳邊緣土衛六「冰河時期」之後的溫度上升可能是導致爆炸的成因與地球上石灰石溶解於水形成的湖泊類似,大多數土衛六上的湖泊是由甲烷溶於冰基巖後形成的蓄水池。但令科學家們疑惑的是,那些渺小湖泊周圍高高築起的「圍牆」竟有幾十裡寬。
  • 卡西尼-惠更斯號探測器與土衛之間的那些事,必需了解!
    1907年他通過觀察土衛六周邊混亂現象,然後推測可能存在大氣層,然後到了1944年柯一博通過光譜發現了大氣層中是有甲烷的,隨後更是發現這裡的甲烷濃度實際是被低估了很多的。甲烷是有機物,雖然是最簡單的,但是它是很多複雜有機物的基礎,甚至可以作為生命的能量來源,所以科學家們開始猜測或許這個星球存在的生命。
  • 科學家首次發現土衛六星上的驚人地形
    與地球構成相似的土衛六星,NASA能否發現新生命體?但和地球不同的是,土衛六的湖泊、河流和海洋是由液態甲烷和乙烷組成的,這些甲烷和乙烷是從雲層中傾瀉而下的。 圖解:卡西尼-惠更斯號拍攝到真實色彩的土衛六 土衛六上存在液體讓人激動的另一個原因是:這顆衛星可能將生命保存在冰面下流動的水層中。
  • 「土衛六」可能隱匿巨大甲烷湖泊
    「土衛六」擁有原理與地球上水循環相似的所謂「甲烷循環」。據最新一期英國《自然》雜誌公開的論文稱,「土衛六」上一處位於熱帶的區域在近紅外光譜圖像中顯示存在暗區,極可能是隱於乾旱區的湖泊,而甲烷的來源則是地表下的液態甲烷綠洲。此發現將擴大該衛星上生命可能起源的範圍。 「土衛六」泰坦(Titan)是土星最大的衛星,位列太陽系中最有可能孕育生命的星體榜單前5名。
  • 水對生命太重要了,但在宇宙中,有生命是以液態甲烷為基礎的嗎?
    然而,地球上的所有生命都有一個共同點:每一個生命都需要水才能生存,包括人。因此,水無處不在。事實上,除了地球,我們在其他星球上也發現了水,例如火星、木衛二等。也就是說,當我們把分光鏡指向天空時,我們發現,水是太空中最常見的分子之一。僅憑這一點,就足以解釋為什麼我們如此依賴於這種液體。生命不可能在稀有分子的基礎上產生。
  • 天文學家發現土衛六上神秘消失的湖泊
    4月16日消息,據國外媒體報導,日前研究人員對卡西尼號探測器的土衛六觀測數據分析顯示,土衛六北極存在的數個液態甲烷湖隨季節和時間更替消失