土星最大的衛星,土衛六,也就是泰坦,可能是太陽系中最神秘的天體之一了,泰坦衛星上有碳氫化合物湖,冰凍的冰殼,還有和行星一樣厚的大氣層,泰坦的核心究竟在發生著什麼?
到目前為止,人類只發送過一個微不足道的探測器去詳細調查土星系統,那就是卡西尼號任務,這個任務曾經向泰坦發射了惠更斯號探測器去執行一個短暫、同時又具有科學價值的自殺式任務。
泰坦的天上秘密
泰坦的厚重大氣層主要是氮氣和一些甲烷的混合物,這些氣體處於零下290華氏度(零下180攝氏度)的低溫環境當中。儘管泰坦離太陽非常遙遠,太陽輻射仍然在泰坦的大氣中發揮著相當重要的作用,微弱但持續不斷的紫外線(UV)輻射和太陽風會與泰坦大氣層最上層的甲烷和氮反應,隨後雨水會以有趣的組合形式滴落到泰坦地表,形成土衛六特有的薄霧環境。
但是泰坦大氣中也不只是只有甲烷和氮。氧,還有它的分子朋友二氧化碳和水也存在於泰坦大氣中,但是有多少呢?這我們就不知道了,確切地說——我們只知道泰坦大氣裡面確實有氧、二氧化碳和水。這三種物質在籠罩泰坦低層大氣的煙霧中起著什麼作用?我們也不知道。
那麼泰坦上的熱量傳遞呢?氧氣和二氧化碳吸收紫外線輻射的能力很強,它們可以在泰坦的寒冷世界裡充當溫室氣體的角色,但是泰坦上的溫室效應又到底有多複雜呢?
大氣構成只是泰坦謎團的冰山一角。泰坦的風速非常地塊,全球風速達到780英裡每小時(1255公裡每小時)。泰坦究竟是怎樣獲得足夠的能量去維持這麼巨大的風力的呢?我們無從得知。如果你討厭極地渦旋導致的寒冷氣溫驟降,那你可能就不想搬到這個衛星上了,因為由於某種未知的原因,它和地球一樣也有著大氣不穩定性。
泰坦的地下秘密
泰坦有「沙丘」,它也有湖泊、河流、小溪和完整的水循環,不過這裡的「水」指的是甲烷之類的東西,而不是水之類的液體。
但泰坦的湖泊有多大?它的河流有多穩定?多久下一次雨?有季節變化嗎?泰坦是像一個低溫的地球,還是比低溫地球更加奇怪的東西?
先說回沙丘。泰坦大氣中存在著一些未知的過程,在這些過程裡形成的複雜分子會以微小顆粒的形式掉落到泰坦地表,這些微小顆粒會慢慢堆積起來,然後風速超快的風會把這些「沙子」吹到類似沙漠的環境中,這些環境更像乾燥行星的沙漠景觀(比如火星)。
這些沙丘非常巨大,它們足足有幾公裡寬,100公裡(62英裡)長。我們目前只知道泰坦上確實存在沙丘,但我們不知道它們的範圍和它們與風的關係,這非常複雜。
泰坦有隕石坑,一個行星的隕石坑越多,它的表面就越古老,但是泰坦也有可以侵蝕表面的侵蝕作用(比如風和雨),就像在地球上一樣,流動的流體會衝刷和重塑它們流經的土地,這可以使泰坦的地表看起來更加年輕。那麼土衛六表面的年齡到底有多大呢?
泰坦表面之下還要更加奇怪,因為泰坦的冰殼下面很可能有著一個覆蓋全球的液態水海洋。
如果泰坦上有活躍的「低溫火山」(像火山一樣,但由冰和水構成)的話,那麼泰坦就很可能有著一個能夠將分子從大氣層頂部一直運送到基巖,然後再從原路返回的完整系統。
如果土衛六在地質構造上是活躍的話,那麼泰坦之上還可能會發生更多有趣的化學反應,這就為接下來最有趣的問題打開了大門……
泰坦的生命秘密
泰坦上有生命嗎?如果生命在泰坦找到立足之地的話,那麼它將與地球上的生命截然不同——泰坦的低溫和令人窒息的厚碳氫化合物大氣都不適合地球生命的生存。
雖然泰坦衛星上是有液態水,但這些液態水被埋在地下,泰坦表面的是液態甲烷和其他碳氫化合物——那裡的生命能把它們用作生物溶劑嗎?還是說只有水才能讓生命的出現成為可能呢?
但是生命需要的也不僅僅只有水(或碳氫化合物),一個基本的生命形式是一個富含有機分子的集合。
但泰坦上的分子有許多是在上層大氣和海洋底部(以某種方式)產生的,這些重要的成分中有多少進入到了海洋裡?在海洋裡它們又該怎樣從簡單的生命積木變成真正的生命?誰知道呢。
也許泰坦地下海洋和表層海洋都有生命存在,也許它們彼此之間還非常憎恨對方,並且經常緩慢地發生衝突,但也許有可能只是我們想多了而已,而這一切的答案都只能去泰坦上找。
本文來自:前瞻網
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