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土卫六 是我为人类找到的第二个地球吗?
2017-09-14 09:30:02杭州网

土卫六(泰坦)是卡西尼号的重点关注对象,它花在上面的时间,比花在探测土星的时间要长得多。它还携带了探测器登陆土卫六,带回了人类第一张土卫六地表的照片。而土卫六,有可能存在生命。在卡西尼号眼里,土卫六是什么样的?

用我项目主管厄尔·马伊斯的话说,9月11日(美国东部时间)我最后一次飞越土卫六的行程,是kiss goodbye(吻别),哎,科学家们内心丰富起来,也是很有戏的。在我到达土星的这13年里,几乎每个月都会掠过一次土卫六的上空,近的时候离它只有几百公里,远的时候,就像这次,有11.9万公里。它是一颗深橙色的星球,有点儿像你们地球人吃的棒棒糖。说吻别有点不对,毕竟我也没舔到。这是我第117次飞越。再最后看它一眼,我就要继续冲向土星,走向终点。

这是一个宿命般的设定,为了你,我才死去。

正是为了避免污染可能有生命存在的土卫六和土卫二,NASA的科学家们才最终为我设定了这趟死亡之旅。我想起了2004年的圣诞节,就在那一天,我的小兄弟“惠更斯”号与我分离,奔向了它的主线任务土卫六“泰坦”。我记得,它是梦游着离开我的——处于睡眠状态的探测器,登陆之后才会被激活。于是,在太空里“睡”过了一个新年后,惠更斯在2005年1月14日登上了土卫六。

惠更斯长得像一个贝壳,只是体重达319公斤。它前部有个防热盾,还有3个降落伞。登陆后,惠更斯只跟我联系了十来分钟,就永远失去了联系。但是整个登陆过程的两个半小时里,它可勤快了,吭哧吭哧地传了一堆照片和数据给我,所以,我比任何一个人都更早看到人类历史上第一张土卫六的地表照片。

除了小兄弟惠更斯,泰坦这个妖精“诱惑”过不少我的前辈,比如有名的“旅行者1号”和“旅行者2号”。

大表哥旅行者1号在1980年飞过泰坦时,由于技术和准备的有限,没法透过厚厚的金色阴霾眺望其表面,于是作罢。

大表姐旅行者2号的团队面临土卫六还是天王星+海王星的二选一抉择,最后选择了后者。最终还是得靠我啊。2004年我到了土星之后,就开始用雷达监测泰坦,并且拍摄了许多高分辨率的表面图像。13年,我在泰坦头上飞了127次,才让人类一点点地对它有了更多了解。

其实我的全名是“卡西尼-惠更斯”号,惠更斯就是发现土卫六的那个荷兰人的名字。1655年,他先是发现土星被一个薄又扁、向黄道倾斜的环围住,随后他用自制的折射望远镜,首次发现了土星的卫星——土卫六。他就管它叫“Saturni Luna”(土星的月球)。也有可能是他觉得这个发现没什么。想想看,他是笛卡尔的学生,还教过微积分鼻祖莱布尼茨数学,自己则以一篇《论赌博中的计算》引发了概率论的诞生。在物理界,他拥有“惠更斯原理”,还与虎克一起测定了冰点与沸点……总之,不得不服气。

后来土星的各个卫星都有了自己的名字,土卫六被改名泰坦。在希腊神话里,泰坦是曾经统治世界的巨神一族。我觉得这个名字挺适合的,因为它真的很大!

它是整个太阳系的第二大卫星(老大是木卫二),它甚至比水星还要大。

NASA的官网是这么介绍泰坦的:“从很多角度来看,它是我们迄今为止找到的最类似地球的天体之一。它有着厚厚的大气层,且成分中富含有机物。土卫六就像几十亿年前仍处于冰冻状态、大气中还未出现氧气的地球。”

泰坦有多像地球呢?我找了中山大学大气科学学院的崔峻教授来给大家上上课。他是研究泰坦大气的专家,他说,所有研究行星大气的科学家,可能都有类似的观点:泰坦的大气是和地球最接近的。

一、它是为数不多的以氮分子为主要成分的大气。

二、地球大气有一个分层,如平流层、对流层。完整的分层结构在太阳系里除了地球,就是泰坦。

三、地球大气有雨、雪这种现象,太阳系里除了地球,泰坦是唯一也有这种现象的。

不过泰坦的雨和地球上的雨不一样。它的成分是甲烷。泰坦的温度很低,甲烷可以凝结成液体。地球上为什么有水的循环,因为水在地球上可以发生相变(指液态、气态、固态之间的变化)。泰坦非常接近甲烷的相变条件,甲烷在泰坦的大气中发生相变后,气态的变成液态的,变成雨和雪的形式落下来。当然,也不都是甲烷,里面可能还有乙烷。

泰坦也是太阳系唯一一个表面已知有液态海洋、湖泊的一个天体,但是它的海洋湖泊不是水,是甲烷。

泰坦大气最重要的发现,是在离地面1000公里的地方,发现了分子量高达几万的有机分子。大的有机分子有可能就是生命起源的过渡产物。用演化的序列来表示,可以说泰坦是地球的前身。地球生命怎么起源,早期研究认为从海洋里产生。另一种观点认为,地球生命是从天而降,即带有生命物质的原料,如陨石、流星、彗星,撞击地球,从外太空带进来,但地球本身没有这种东西。但是泰坦的发现等于给了一个新的启示,生命起源也可能是从天而降,但不是从外部,而是在大气很高的地方产生。大的有机大分子物很重,会慢慢往下落,在落的过程中会越来越大。

听完崔老师的课,你明白了吧?泰坦是一个绝佳的实验环境,如果持续观察,或许会让你们知道生命到底是如何起源的。部分大胆的科学家甚至提出假想说,泰坦上是有生命存在的,但生命形式可能不一样。地球上的生命以水为基础,那假想中的“泰坦星人”可能以液态甲烷为基础,呼吸氢气,消耗乙炔。到底什么样,反正我是看不到了。但是地球上的科幻小说家们,脑洞已经突破天际。

我好奇的是,为什么在他们的小说里,泰坦简直就是故事重灾区?大部分都那么凄惨?比如外星人的殖民地、流放犯人的星球监狱,或者是企图称霸星际的总部所在。难道是因为它温度太低?泰坦的地表温度是-120℃以下。这个温度,你们人类想一想就要颤抖吧。

在漫威宇宙的设定中,宇宙生命体Celestials来到地球,在人类先祖上做实验,由此分出了似神般的种族Eternals、不稳定的Deviants和普通人类,其中Eternals的一个主要殖民星球就是泰坦星。卫斯理的《蓝血人》系列,干脆趁着新修之际,把蓝血人的出身从土星换成了泰坦星,大概就是觉得在这里出产高级生命的可能性更高?被认为是美国现代科幻小说之父的作家库尔特·冯内古特,早期有一部提名雨果奖的作品,就叫《泰坦星的海妖》,Tralfamadore星的使者乘坐的飞船发生故障,不得不在泰坦星等待维修,于是遇到了被放逐到这里的地球人Constant发生了一连串的故事。

好了,我要停止胡思乱想,专注我的任务了。在13年的时光中,我凝视着它,目送过小伙伴走向它,而现在为了它,我奔向了自己的终点。

来源:都市快报    作者:记者 高华荣 戴维    编辑:高婷婷    责任编辑:方志华
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