为什么要探索土卫六?
土卫六是太阳系中唯一一颗拥有稠密大气层的卫星,也是除地球之外唯一一颗在其表面有液体存在的星球,包括河流、湖泊和海洋
土卫六虽是一颗卫星,但比水星和冥王星还要大。因为远离太阳,土卫六表面温度大约-178摄氏度。土卫六有类似行星的大气层,密度比水星、地球、火星和冥王星都要大,比地球的大气压高出60%。土卫六的大气包含95%的氮气和5%的甲烷,是地球气压的1.5倍。土卫六的大气层无法呼吸,但如果站在土卫六上,人类不需要加压的宇航服,只需要一个呼吸面罩和防寒保护。
土卫六有液态的甲烷湖泊和海洋,使它成为太阳系中唯一一个表面有稳定液体的星球。不仅有液态甲烷湖泊和海洋,还有液态甲烷河流,甲烷也会蒸发并形成云,甲烷冰和氰化物气体云团漂浮在土卫六表面,偶尔会形成甲烷雨,类似于地球水循环。
卡西尼号飞船对土卫六进行了多次重力测量结果显示,土卫六隐藏着一个液态水的地下海洋,欧洲航天局的惠更斯号探测器的探测也表明在冰层下55至80公里处存在液态水海洋,但这仍有待证实。
土卫六的环境可能与大气中注入氧气之前的地球环境相似
地球大气层中的氧气都是光合生物制造的,土卫六上今天的条件类似于地球上缺氧的环境,生命起源所必需的化学反应也可能在其中发生。地球上的模拟实验表明,土卫六上的甲烷,通过持续的光化学作用,转化为乙烷、乙炔、乙烯和氰化氢,而氰化氢是是生命物质氨基酸的组成部分,覆盖在土卫六上有机烟雾层和几十亿年前地球上的很相似,是一个可能产生早期生命的环境。与早期地球的区别在于土卫六的低温环境,土卫六表面不存在液态水,除非有短暂的加热事件,如火山喷发或者彗星或陨石的撞击。
土卫六上的条件在遥远的将来可能适合人类居住
根据模型,如果太阳的温度升高并成为一颗红巨星,土卫六的温度可能会升高到足以让稳定的液态水海洋在其表面存在,土卫六的环境可能将与地球相似,从而为人类居住创造有利条件。
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如今世界各航天大国都热衷于探索火星,这主要是由于火星距离地球相对比较近,表面环境和地球有一定的相似性,将来也适合人类登陆建立封闭式科研基地,虽然火星有稀薄的大气,并且探测器也多次在上面发现了水的痕迹,但是火星并非是一个生命生存的星球,相对而言,木星的四颗伽利略卫星、乃至土卫六、海卫一等更有可能有生命存在,特别是土卫六。
土卫六是太阳系中质量第二大的卫星,也是太阳系中唯一拥有大气层的卫星,可以毫不夸张地说,土卫六是太阳系中地球之外最有可能有生命存在的星球。这主要是由于以下原因:
相比于火星,土卫六有着更接近于地球的表面环境,先说它比地球还浓厚的大气层,其大气压是地球的1.5倍,可以说和地球非常相像,相比之下火星的大气压却只有地球的0.8%左右,而且土卫六上95%都是氮气,而地球大气层中的氮气含量占了78%,也和地球非常相像,而火星上的气体98%以上都是二氧化碳,可以说和地球差别太大了。因此有科学家说,土卫六实际上就像是“原始地球”,表面环境比火星与地球更为相似。
不仅如此,土卫六还被认为是一个富含水的星球,上面的水资源量比地球还要多,这是火星完全没法相比的,火星是一个极度干旱的荒漠似的星球,表面极度缺水,没有任何液态水存在,虽然在它的某些地点发现了水冰,前段时间在火星南极地区的地层下发现液态水,然而那也是高盐度的水,根本无法使用,由于火星是一个极度缺水的星球,但是生命的生存是离不开水的,这是火星的硬伤。但是土卫六就不一样了,整个星球的含水量是地球的好几倍,其表面有着厚厚的冰层,而冰层之下又有巨大的海洋,其冰下海洋的生态环境和地球深海的生态环境差不多,和木卫二的冰下海洋类似,很有可能是有着大量生物生存的。
土卫六上不仅有水,更有非常丰富的各类有机物,比如这里有甲烷形成的海洋(其中很可能有基于甲烷生成的生命),另外还有乙烷、氰化氢、碳氢化合物等,这些有机物还可以作为能源使用,这些方面也比火星强多了。
所以已知的种种迹象都显示,土卫六拥有整个太阳系中除地球之外更有利于生命生存的自然环境。不过可能有的朋友会说土卫六上的温度比较低,可以达到零下180℃,这样的环境下怎么会有生命呢?但是土卫六上也有不少地下热泉喷出的地方,大气层比较浓厚适合保存热量,而甲烷海洋的下面也许有以甲烷和碳氢化合物为能量来源的生物,所以土卫六的自然条件实际上要比火星更适合生命生存,等到人类的宇航和探测技术更进一步发展之后,相信各国科学家们下一个的星球探索目标就会是土卫六了。
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太阳系有八大行星,却有200个左右的卫星,在这些卫星中,可以说土卫六(泰坦星)最为特殊,这个被认为是“灭霸的家乡”的星球是太阳系中唯一具有大气层的卫星,而且大气比地球还浓厚,表面气压是地球的1.5倍,同时这颗星球上还有着甲烷海洋,大气层中有浓厚的云层,也有降雨现象,地下热喷泉也会喷出表面,如是等等,所以有科学家认为土卫六的表面环境是太阳系中和原始地球最为相似的,并且高度怀疑这颗星球上很可能有生命存在。
美国航空航天局(NASA)已决定探索土卫六,NASA近日公布太阳系探测计划的下一个目标正是土卫六泰坦,将对它进行前所未有的全方位探测。
在探测任务中,NASA将向土卫六发送一台名叫“蜻蜓”的无人机,由于土卫六上有着浓厚的大气层,而且土卫六质量较小引力也不强,所以这个类似于大疆无人机的探测器有8个旋翼,能带有高清摄像机以及其他一些探测仪器和无线电波发射设备,可以在土卫六的表面数米高上空自由地飞行穿梭。
“蜻蜓”被放飞到土卫六上之后,在长达2.7年的任务期内,它将在土卫六表面不同的地形地貌区域进行探测,从土卫六上的有机沙丘到撞击坑底部,从甲烷海洋到地热喷泉等。它将采集并分析土卫六表面和大气层中的有机物质,以研究土卫六的大气和岩层物质成分,并且考察土卫六上的甲烷和氨水的海洋,分析其风力和大气温度变化,探索这颗星球上是否有生命体存在的迹象等。
这项任务已经被选入NASA的“新疆界计划”,与探测柯伊伯带的新视野号和探测木星的朱诺号同等重要,“蜻蜓”将成为NASA首个在地球外星球上开展科学任务的多旋翼飞行器,计划于2026年发射,预计在太空中飞行8年后,于2034年抵达土卫六,将着陆于土卫六赤道区域的香格里拉沙丘,之后会到多个地点采集样品,最后会到塞尔克撞击坑进行科考活动,因为这里是一个极有可能存在液态水和有机物的地方。
预估“蜻蜓”将在土卫六上飞行175公里,NASA的科学家们认为,该探测活动将为研究地球生命起源和外星生命提供重要线索。