天天看點

滅霸老家,被科學家評為宜居星球榜首,土衛六泰坦星究竟有多神奇

作者:資深科普君

導語

1979年,人類首次探測到土衛六泰坦的真面目時,令人驚訝的發現:土衛六不僅擁有濃密大氣層,還有數量龐大的液态甲烷湖泊。

巨大的氣氛使得土衛六的重力比其“老家”土星都更大,是土星系體積最大的衛星,是以它有着“泰坦”的美稱。

土衛六上有着大量可以維持生命的有機分子,是以有科學家認為土衛六很可能是原始地球的樣子,承載着宇宙最初一代生命的黎明。

同時,土衛六的液态甲烷湖泊還展現出類似地球上水循環的獨特現象。

多年後,國外科學家們對土衛六進行了更加深入的研究,他們發現土衛六的環流系統更是十分有趣:表面上看起來似乎表面活動極為緩慢,但是長時間的觀測下來,他們發現土衛六表面其實有着非常活躍的氣候。

土衛六上的氣候驅動着各種自然現象的産生,這些獨特現象不僅能幫助我們更好地了解土衛六,還能為我們的星球提供很多寶貴的資訊。

那麼,土衛六到底有哪些獨特的地方?

土衛六又隐藏着怎樣的秘密?

土衛六又擁有着怎樣獨特的氣候系統?

而土衛六上的液态甲烷湖泊又是怎樣形成的?

一、土衛六:土星系體積最大的衛星。

土衛六是土星系第二大的衛星,僅次于土衛七雅木土,同時還是土星最大的衛星。

土衛六的直徑約為5150公裡,除了土衛七有着較為明顯的不規則形狀外,土衛六和土衛七都是土衛星中最大的。

土纓六的體積大約是地球的45.5%,是土衛七的2.37倍,與土星之間的體積比差距不大。

由于土衛六具有着相當大的品質,是以土衛六的表面也擁有着相當強的引力。

土衛六的表面重力大約是地球的7.4%,雖然隻是地球的0.14%,但是比土衛七還要大。

土衛六的平均密度約為1.88g/cm³,小于土衛七的1.93g/cm³,是以,土衛六表面引力的作用相對弱一些,但是也大約相當于地球的2.6倍,有着相當大的引力。

土衛六的品質大概是地球品質的0.022倍,雖然比土衛七的1/7還要小得多,但是也比地球的品質要大。

與土衛七相同,土衛六同樣是冰衛星,但是不同的是——土衛六的水含量相對來說更高,約為土衛七的2.5倍。

土衛六之是以冰含量如此高,是因為土衛七體積相對較小,一部分冰被輻射熱量熔化,溶解成一種帶有适量的水汽的液态物質。

土衛六和土衛七都是由冰和岩石構成的,但是土衛六内部的液态物質更少,是以将土衛六和土衛七等衛星統稱為冰衛星,但是土衛六内部的液态物質含量要更少。

土衛六的密度較小,内部的大部分物質處于固态狀态,這也意味着土衛六的内部可能缺乏對核心活動的動力,是以也不太可能擁有核心磁場。

土衛六是唯一擁有大氣層的衛星,這對于整個土衛六的氣候和地質都有着非常重大的影響。

土衛六的大氣壓力也非常高,大約是地球大氣的1.5倍,而土衛七的大氣壓更低,僅為地球的1/15。

土衛六的大氣非常濃密,是以土衛六的重力顯得尤為巨大,但是土衛六的氣壓相信是對其而言擁有着更大的作用。

滅霸老家,被科學家評為宜居星球榜首,土衛六泰坦星究竟有多神奇

土衛六的平均溫度大約是94K,雖然與土衛七的87K相差不大,但是土衛七卻不具備保持大氣的條件,是以土衛七隻有在臨近氣體體積征途,中含氣體量最多的地方,才能形成一層幾乎可以忽略不計的大氣。

而土衛六的大氣中常年中氣體量則充足得多,同時這也意味着土衛六的氣壓顯得尤為沉重。

土衛六的大氣層中主要的氣體為氮氣,但是同樣也含有大量的甲烷、乙烷、類乙烷以及其他碳氫化合物。

土衛六上的有機碳氫化合物種類極為豐富,由于類地行星上甚至分布着大量的甲烷和乙烷等碳氫化合物,是以,土衛六上的有機分子極有可能是土衛六自身形成的,并不是外部物質對其的影響。

類乙烷(C2H6)也是一種重要的有機分子,人類本身也用其為燃料在地球上進行燃燒,同時還能用于合成從防凍液到亞油酸等一系列化學品,是以這些碳氫化合物還擁有着巨大的使用價值。

二、土衛六的液态甲烷湖泊。

土衛六上氣體豐富,但是液态物質卻非常稀少,其中最有名的就是土衛六上的甲烷湖泊。

土衛六的甲烷湖泊與地球的“水”很類似,但是甲烷和水的密度、組成,以及冰相變的過程等等均非常不同。

土衛六的平均溫度約為-179℃,地球上最低的溫度也不可能達到如此地低溫,是以土衛六氣态甲烷凝結成液體甲烷、乙烷的溫度也遠低于地球,是以在地球上所處常見氣溫下,甲烷和其他碳氫化合物均為氣态或固态的。

是以土衛六的甲烷湖泊是由于土衛六上的極低溫度導緻其中的甲烷逐漸凝結,最終形成一片片的液态甲烷湖泊。

土衛六表面最為著名的有着一片面積極為龐大的拉開斯湖,是土衛六上最大的一片液态甲烷湖泊,同時也是人類首先探測到的與地球上的液态水湖泊最為相似的一片。

氣候學研究者們分析出,土纓六上的拉開斯湖曾經也是高懸在土衛六大氣中的烏蘭湖,但是随着時間的推移,烏蘭湖内的甲烷逐漸凝結成為液态甲烷,最終才形成了如今的拉開斯湖。

滅霸老家,被科學家評為宜居星球榜首,土衛六泰坦星究竟有多神奇

2010年,美國宇航局火星探測器“機遇号”在地球外首次探測到這種甲烷化合物,當時外界對其産生焦慮,甚至有人認為這可能是火星上的生命發出的信号。

當然,後來科學家們很快對其進行了否認,認為這可能是火星上的地質活動所産生的,但是也不能排除外部物質的對其的影響。

此次探測在外界引起了巨大的轟動,甚至有不少人認為土衛六可能存在着生命,但是這并不是完全可能,因為除了生命外,還有很多可能導緻地球外的星球産生甲烷的物質。

滅霸老家,被科學家評為宜居星球榜首,土衛六泰坦星究竟有多神奇

土衛六的極低溫度不僅影響其表面的甲烷,還極大地影響其内部的活動,因為土衛六的大氣中不僅含有氮氣,還含有許多稀有氣體。

是以在極低溫度下,許多氣體會逐漸凝結成液态或固态,這就使土衛六的大氣層和地表的交換造成極大的困難,也是導緻土衛六大氣穩定性比其他星球上大氣要好的原因之一。

滅霸老家,被科學家評為宜居星球榜首,土衛六泰坦星究竟有多神奇

同時,由于土衛六的氣氛中含有大量的甲烷,人們也曾一度認為土衛六可能是地球的“未來”,但是經過科學家們的進一步研究認為這種可能性很小。

在地球上,甲烷由于生命活動的影響,逐漸減少,在地球上降解甲烷的主要是光合細菌,但是在土衛六上,類似地球上的光合作用可能不存在,是以土衛六的甲烷濃度很難發生劇烈變化。

滅霸老家,被科學家評為宜居星球榜首,土衛六泰坦星究竟有多神奇

但是,由于土衛六大氣中的甲烷豐富,是以土衛六上進行化學反應生成更有機有機物的條件顯得更加适宜,人們可以通過對土衛六上的有機物的進一步研究,推測出土衛六大氣層中有機物的生成過程,進一步了解生命起源的可能路徑。

同時,土衛六擁有着豐富的有機化合物,這些碳氫化合物在地球上是一種寶貴的資源,但是由于地球上的碳氫化合物幾乎完全是由生物活動産生的,人類需要通過化石燃料這種方式才能得到,是以土衛六上的碳氫化合物極有可能是一種直接由自然生成的資源。

土衛六的碳氫化合物可能為未來的太空探索提供一定的資源和能源,同時土衛六自身的有機有機物也是一種寶貴的資源,是以,開發土衛六上的資源也有着可能成為未來太空探索的一條新路線。

而土衛六上的氣候系統和液态甲烷湖泊都可以為我們的氣候和水循環的研究提供更多的參考和比較,幫助人類更好地了解地球,并且預測未來的氣候變化。

滅霸老家,被科學家評為宜居星球榜首,土衛六泰坦星究竟有多神奇

結語

土衛六是一個獨特的星球,與其他星球相比,土纓六的氣候、地質等都擁有着相當多的獨特之處,是以土衛六可能對人類未來的太空探索計劃産生一定的影響。

繼續閱讀