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拥有地球一样的大气层和“水”循环,这颗太阳系星球可能存在生命

人类登陆过的最遥远星球是什么,很多人会说是火星,因为火星距离地球最远距离达到了4亿公里,但是并不是火星,而是距离地球35亿公里之遥的土卫六。

土星拥有许多卫星,天文学家在2019年年初发表了木星卫星增加的研究报告,报告中提到木星的已确认卫星增加了12颗,变成了79颗,是太阳系中自然卫星最多的行星 。其中被命名的卫星中,11个是直径在300千米以下的小卫星,6个是直径在400~1500千米之间的中型卫星,还有一颗直径为5150千米的大卫星,就是人类探测器登陆的土卫六-泰坦。

土卫六拥有浓厚的大气层,其中广泛分布一层层的光化学烟雾,形成巨大的雾霾层。在2006年至2010年间,在土卫六上空大约380~500公里高空中出现了一次大范围雾霾沉降过程。这种雾霾颗粒物高度的变化显示土卫六上存在季节性的气候变。

惠更斯探测器在土卫六大气中探测到氩-40成分,这一结果显示土卫六的内部依旧是活跃的。这对于一颗卫星来说是不同寻常的,这也是土卫六地表下可能存在液态水体的首个直接证据。

2005年,在距离土卫六表面1200公里时,“惠更斯号”以2.2万公里/时的速度冲向土卫六表面。“惠更斯”号前部的防热盾可以起到保护作用,避免它下降时与大气剧烈摩擦而烧毁。

惠更斯探测器在其下降过程中探测到无线电信号,强烈表明土卫六的地表下方55~80公里深度上存在一个地下海洋。如果能够得到证实,这将是太阳系中又一个可能存在地下海洋,因而可能拥有生命宜居环境的地外星球。


约在距土卫六地表面190公里处,探测器和防热盾分离。在距表面170公里处,探测器减速到每小时1400公里。此后,“惠更斯”号分别打开了三个降落伞。在距离土卫六表面几百米处,它会打开探照灯,照亮土卫六地表物体。

尽管在土卫六上只“存活”了90分钟,但是“惠更斯”号传回了大量照片,这些照片让人类看到了一个不一样的世界。

从照片上可以清晰地分辨出浅色的山地和丘陵,分布着众多蛇形黑色的不明液体,纵横交错,就像田间的沟渠一样;高低起伏的“山”间都有不明液体流淌,所有的液状物最后都流入了照片右侧的黑影区,看上去像是一个河流冲积而成的三角洲。但是液状物的流向不同于地球上的河流,而像是液态物从海岸线渗出并顺势流淌。



科学家通过对不明液体分析,惊讶发现,这些黑色不明液体都是甲烷,这些甲烷构成了土卫六的湖泊和海洋,也就是说“惠更斯”号之前的探测是正确的,但是这些海洋的组成并不是水,而是液态的甲烷和乙烷。

也就是说土卫六是是目前太阳系中已知的唯一一颗同时拥有稠密大气层和液态海洋的卫星。

后来,“卡西尼”号飞船又对土卫六进行了探测。我们第一次瞥见了它表面的湖泊和海洋。土卫六的北半球分布着3个海洋和几十个湖泊,它们的规模甚至超过地球上北美洲的五大湖,土卫六的海洋主要是由由液态甲烷组成的。

“卡西尼”号飞船还对土卫六的丽姬娅海深度进行了探测,发现其深度在160米,简单来说,土卫六是太阳系唯一一个表面有着液态甲烷的湖和海——有着潮汐、存在着漩涡,有着甲烷的循环,会下甲烷雨,有着液态物质冲刷过的类似河道一样的痕迹的星球——总之就是把水换成甲烷的话,土卫六的表面和地球非常相似。

而土卫六上的沙丘有点儿像地球上的线性沙丘,主要以条状平行延伸的形式出现,大多有1-2公里宽,80-130米高,数百公里长,间隔在1-4公里之间。

土卫六是一个拥有湖泊和海洋的星球,这颗星球上还存在以碳氢化合物为主体的“水循环”系统——蒸发、云雾、“降水”、径流等等。土卫六是太阳系中唯一一个被证实存在类似地球那样的表面液体循环的星球。



通过“惠更斯”号和“卡西欧”号的探测,土卫六大气中存在复杂的有机分子,磷脂分子的形成是地球生命出现的重要一个步骤,而土卫六的环境有助于磷脂分子的出现。科学家认为这是生命的基石。

科学家从理论上提出了一种能够在寒冷的土卫六泰坦上生存的、与我们所知生命完全不同的全新生命形式——氮质体。他们从理论上提出了一种细胞膜,并且提供了一套能够在那里茁壮繁衍的生物模板,它们由小型有机氮化合物构成,能够在-180℃的液态甲烷中发挥作用,并且利用液态烷烃作为能量来源。

艺术家构想中土卫六液态甲烷海洋上遥望土星的情景

也就是说,这颗大小堪比行星的星球,表面拥有液态的江河湖海,只不过其中的液体并不是水,而是液态甲烷。泰坦上或许拥有以甲烷为基础、无需氧元素的细胞,能够新陈代谢,复制繁衍,做任何地球上的生命能够做到的事情。

美国太空总署(NASA)日前宣布,将在2026年把一架名为“蜻蜓号”(Dragonfly)的无人机,送到距太阳14亿公里的泰坦,寻找可能存在的生命迹象。

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