太阳系中最可能存在生命的地方之一,泰坦星Titan

太阳系中最可能存在生命的地方之一,泰坦星Titan

由于它是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星,因此被高度怀疑有生命体的存在,科学家也推测大气中的甲烷可能是生命体的基础。土卫六可以被视为一个时光机器,有助我们了解地球最初期的情况,揭开地球生物如何诞生之谜。

土卫六上的表面重力极低,和月球相当,但又拥有浓厚大气层,其表面的大气压约为地球的1.5倍,这种奇特的现象对研究行星大气学是一个很好的题材。同时浓厚的大气加上相当低的表面重力令登陆和起飞更容易。

人类和泰坦星

人类和泰坦星

尽管地球和泰坦有很大的不同之处,例如,泰坦更冷,氧气更少,还缺乏地表水,但它有一个类似于地球的表面大气压,是太阳系中除地球以外,降雨能毁坏景观的唯一一个地方。在地球上,水呈循环流动,从天而下,倾泻而下的河流与小溪涌入海洋与湖泊,在阳光下蒸发成雾,从而形成云朵降雨。发送到泰坦的探测器显示,甲烷在冰壳上,以类似河流,湖泊和云朵的方式循环流动。泰坦表面甲烷的循环,寒冷的气候和液态水的缺乏,使其中的生命与地球上的截然不同,但在某些方面,却酷似地球。

至2004年,人类对土卫六的表面地图的了解仍然是非常缺乏了解的。无论如何,人类使用哈勃天文望远的红外线和卡西尼-惠更斯号拍摂到一个高亮度,有澳洲大小区域的图片。这个区域的非正式名称是''Xanadu Regio''(世外桃源);没有人知道那里是什么样。类似的哈勃太空望远镜、Keck望远镜和甚大望远镜还观测到土卫六上另外一片大小相近的深色区域,人们推测那里可能是液态的甲烷或乙烷海洋,但卡西尼号观测的数据发现可能是其他物质。

卡西尼号还发回大量土卫六高分辨率地貌图像,其中包括谜一般的线状条纹,一些科学家认为那可能是地壳构造运动产生的。

2004年11月26日的一次飞越土卫六的观测,发现土卫六光滑的表面上只有很少的冲击环形山,这些环形山在光线的作用下明暗对比强烈。这大概是土卫六烃雨或烃雪落入环形山或火山喷发活动活跃造成的经常地壳重构所致。 探测器的分光器发现亮区和暗区发射的太阳光波长一样,这就意味着它们可能由相同的物质组成(或者至少是覆盖着相同的物质)。至于到底是什么物质,人们依然不清楚。人们曾希望凭借探测器观测物体或液体反射光线而发现的烃湖或烃海并未被探测到.这使得科学家怀疑土卫六 表面可能是完全呈冰状或泥泞状态。

为了更好的了解表面地貌,卡西尼太空船在飞近土卫六时使用了雷达遥感测绘技术,传回的第一张图片就展现地表是一个复杂,崎岖与平坦并存的区域.这种地貌看来应该是由火山造成的。

火山可能喷发出水和氨水,另外也发现了一些好像风蚀产生的条纹状地貌。还有一些看起来是已经被填平的冲击环形山,其中的液体可能是液态烃。湖中有或没有什么仍然无法确定。另有一些区域返回的信号看来,可能是固体或液体,但其他的解释仍然存在。土卫六看起来真的很光滑,表面没有高于50米的地貌。

天文学家认为,土卫六上分布着众多由液体甲烷和乙烷构成的湖泊,这颗卫星的寒冷程度超过南极洲。科学家表示,虽然土卫六上更加寒冷,但是它上面的风、雨和构造过程,使它成为太阳系中与地球最相像的天体。虽然这颗卫星低达零下292华氏度零下180摄氏度的平均表面温度会使水始终保持固体状态,但是它表面存在液体甲烷和乙烷,这些物质可为生命提供一个栖息地,但没有氧难被引燃。

其中一张图像展现了泰坦上神秘的线性沙丘,研究人员认为组成这些沙丘的是烃类颗粒。令人吃惊的是,它们几乎环绕了泰坦的整个赤道。这些沙丘是动态变化的,通常会沿着风向分布,并时常形成美妙的起伏图案。这对研究泰坦上的风有一定的帮助。在下图中,沙丘看上去就像无数条暗纹遍布在泰坦表面。

科学家研究了卡西尼号留下的数据,发现泰坦上几片较大的海洋都拥有相同的海平面高度,可以用作这颗星球的海拔原点。这可能是因为,这些海洋里的液体通过地表以下的暗渠相互通联,就像地球上的海洋互有连接一样。而泰坦上一些较小的湖泊,湖面高度则高达海拔数百米,似乎与地球上的高原湖泊类似。需要指出的是,泰坦的湖泊和海洋并不像地球上一样由水构成,而是由液态甲烷构成的。除了构成湖泊和海洋以外,这些液态甲烷还会在这颗星球上形成降雨,冲刷出江河。毫不夸张地说,泰坦是太阳系里与地球最为神似的星球。

另外,卡西尼还拍摄了一块被称为「Xanadu annex」的区域,图像显示这里同周围的区域一样,属于同类型的山地。

值得一提的是,7月25日的这次近距离飞掠是卡西尼自2004年年中进入土星系以来,与泰坦的第122次会面。在接下来的飞掠中,卡西尼会把探测重点放在泰坦的液态烃湖泊上。

延伸阅读

延伸阅读

1、即远古地球

在人们的印象中,火星一直是地外生命存在和人类移民的理想场所。但是,随着土卫六的面貌逐渐地被揭开,这种观点渐渐地淡化了。人类研究发现,土卫六就是45亿年前的地球。 泰坦具有两个生命偏爱的特征,那就是沸腾的有机化合物和浓密的有保护性的大气层。泰坦是太阳系唯一拥有合格大气层的卫星,也是太阳系4个仅有的有着浓密大气层的岩石质星球之一,其它几个分别是地球、火星和金星。在某些方面,泰坦的大气层最像地球。它的大气主要由氮气组成,气压略高于地球。它上面甚至有云,只是这些云的成分是甲烷和其它碳氢化合物,而不是水。很多太空生物学家渴望把土卫六大气作为地球大气的原型去研究,希望能够发现地球生命出现前,复杂有机分子是怎样产生的。

2、橙色天空

从地球上观测,土卫六被一层浓密的大气层包裹着,使人不能窥其真容。而据光谱分析,大气层中有着激烈的化学反应。1月14日,当“惠更斯”探测器在土卫六表面成功登陆后,地球人借助“惠更斯”的眼睛,这才真正地目睹了土卫六的部分“容貌”。 登陆器在仅有的30分钟“寿命”中,拍摄了大量图片,其中一张土卫六地表图片让世人震惊———广阔的平原上,散布着大大小小的石头和冰状物体,橙色的天空令人着迷。这是人类首次登陆这片神秘的土地,而这里是否会孕育生命?科学家们充满期待。

3、河谷

土卫六是人类所发现的唯一一个表面存在稳定液态物质的星体,只不过这些液态物质并不是水,而是乙烷或甲烷等烃类物质。

据英国《每日邮报》网站的报道,美国国家航空航天局(NASA)的科学家借助土星探测器“卡西尼”号在土卫六表面发现了一条长约400公里、流着液态烃(碳氢化合物)的河谷,其外形与地球上的尼罗河很相似。

据“卡西尼”号太空探测器2012年9月26日所拍摄的一张雷达照片显示,该河谷流经土卫六的北极,最后流入位于该地区的丽姬亚海(Ligeia Mare),长度约有400公里,这是人类首次在地球之外发现如此庞大的“水系”。此外,由于整条河流呈暗色,所以科学家推断河谷里流着的可能是液态烃。

“土卫六是我们所发现的除地球之外唯一一个表面存在稳定液态物质的星体,”NASA喷气推进实验室的雷达项目小组负责人史蒂夫·沃尔介绍说:“这张图片让我们看到了存在液体循环的土卫六:‘雨水’在其表面降落

4、休眠冰火山

2015年1月26日消息,据媒体报道,美国天文学家在土卫六上发现了一座1000米高的休眠冰火山,它的四周被巨大的沙丘环绕,旁边还有一个约1200米深的火山口。此座冰火山是科学家迄今为止在卫星上发现的最大的冰火山,并被天文学家命名为“Sotra”。

据悉,地球内部的熔岩穿过地球外壳喷发而出时就会形成火山喷发。而土卫六的地表下面有一层厚厚的冰层,太阳系极端的温度造就了土卫六上坚硬的冰层,如果土卫六内部持续出现高热量,那么冰层就会变成密度小的融冰,随之就会喷发而出形成冰火山喷发。

科学家介绍,“Sotra”与其他卫星上的冰火山喷发时释放出的喷发物相似,即都会喷发出大量的炽热融冰和气体。土卫六大气层中的甲烷气体会被10亿英里以外的太阳光分解,如果没有资源能够及时对甲烷气体进行补充,所有的甲烷气体都会在几百万年后消失。但类似“Sotra”冰火山却能够提供类似的资源,它在爆发时会释放出甲烷和乙烷等气体。科学家推测,土卫六每1000年就会有像“Sotra”一样的冰火山喷发,这样就会为土卫六的大气及时补给甲烷气体。科克表示,这个发现可以很好的解释为何外行星的大气中富含甲烷气体。

5、甲烷生命

美国宇航局发布的新闻称在土卫二上发现了冰下海洋,总蓄水量甚至比地球还多,我们有理由相信在土星庞大的卫星群中还拥有更加奇特的卫星。土卫六就是一颗颇有争议的卫星,此前科学家在土卫六上发现了风的痕迹,这暗示土卫六上的液态烷烃海洋表面可能出现波浪,相比较土卫二而言,土卫六简直是太阳系内恶劣的星球之一,虽然土卫六上没有液态水,但科学家仍然想知道其烷烃海洋中是否存在生命。

科学家发现土卫六的大气压力是地球的1.5倍,但引力环境却比较弱,如此低的引力却能够保持浓厚的大气确实是一个奇迹。根据卡西尼土星探测器的数据,土卫六大气令人窒息,拥有95%的氮气和5%的甲烷,因此土卫六的大气是不能呼吸的。如果你有幸抵达土卫六的表面,那么可能不需要穿着加压太空服,由于1.5倍的大气压力比较接近地球的气压,你只要借助呼吸面罩和防寒宇航服即可。

在土卫六的表面看天空,几乎满眼都是土星的影子,大约三分之一至二分之一的天空都被土星的身影填满,十分科幻。土卫六的引力大约是地球的14%,仅仅比月球的引力场弱一些,表面平均温度能够到达零下290华氏度,大约为零下179摄氏度。土卫六也是一颗被潮汐锁定的卫星,其一面永远朝向土星,这与我们的月球一样,只有一面朝向地球。

土卫六是太阳系内极少数拥有表面液态物质的天体,科学家认为液态烃海洋中可能存在生命,康奈尔大学的研究人员甚至模拟出一种能够在土卫六海洋中生存的生命,它们以甲烷为能量来源。不过土卫六上是否存在外星生命还需要实地考察,如果有一天探测器能抵达土卫六的烷烃海洋下方,或许能够确认这里是否有生命。

有方教育——我们的导师来自耶鲁大学、麻省理工学院、斯坦福大学等世界顶尖名校,致力为让中学生提供来自学界业界前沿的学术科研教育内容,旨在让学生在亲身实践的过程中深入浅出地理解前沿科技。

项目主题——我们聚集顶尖学府导师资源,补足中美教育差距,力求为中国学生搭建连接世界科技的平台。我们引领学生在世界前沿课题研究中参与科研教育,全面提升学生的自主思考、观察分析、逻辑思维能力。我们为学生提供参加海外科研项目,帮助学生斩获国际知名学术惊呆大奖、发表英语叙述论文,让学生在提升申请竞争力的同事,获得领跑优势。

返回搜狐,查看更多

相关创意

通过IP地址和子网掩码,如何计算出网络地址、广播地址和主机数?
译介丨世嘉家用主机史
365在线体育app下载

译介丨世嘉家用主机史

📅 10-07 👁️ 6853
诛仙兽神活动几级开启,彻底掌握游戏乐趣!
亚洲365bet备用

诛仙兽神活动几级开启,彻底掌握游戏乐趣!

📅 10-26 👁️ 5313
念尼卡:基本解釋,含義,參加人員,前提條件,儀式地點,念詞內容,合法結合,非法念尼
孙羽幽歌曲大全
365bet手机网址多少

孙羽幽歌曲大全

📅 08-17 👁️ 8311
梦幻手游天籁之音怎么玩
365在线体育app下载

梦幻手游天籁之音怎么玩

📅 10-26 👁️ 7681
如何优化红警联机?告别卡顿延迟烦恼
亚洲365bet备用

如何优化红警联机?告别卡顿延迟烦恼

📅 10-24 👁️ 728
麻痹(异常状态)
365bet手机网址多少

麻痹(异常状态)

📅 11-01 👁️ 7627