奇闻异事

土卫六（土卫六直径）

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什么是土卫六？

土卫六，自它被荷兰天文学家惠更斯于17世纪中叶发现以来，就一直是一颗引人注目的卫星。首先，因为它是第一颗被发现的土星卫星；其次，它又是太阳系卫星中唯一一颗表面有大气的卫星；另外，它又曾经被认为是太阳系里最大的卫星。经过空间探测之后，最大卫星的称号已被木卫三摘取，而土卫六只好退居第二位：木卫三的直径为5262千米，土卫六稍小，为5150千米。

过去天文学家长期认为，土卫六的大气成分主要是甲烷。可是，飞往土卫六的探测器了解到，它大气的主要成分是氮，约占98%，甲烷只占1%，其余还有少量的乙烷、乙炔，可能还有氢。由于这些成分在太阳紫外线的照射下被分解，所以土卫六呈现出桔红的鲜艳色彩，在探测器拍摄的彩色照片上，土卫六像个熟透了的柿子。

土卫六有生命吗？

我们先简单了解一下土卫六的情况，土卫六有浓密的大气层（主要成分是氮，约占98.4%，地球大气层氮含量约为78%），有由以甲烷为主的液态海洋，这些液体在大气层内可以像地球上的水一样循环，因此土卫六也有风雨雷电，从而形成了类似地球的独特地貌。

在土卫六的表面上，有着含量丰富的碳氢化合物，它们可在特定情况下形成生命所需的氨基酸，虽然土卫六本身几乎没有磁场，但是它在绝大多数时间内都是处于土星的磁层以内，这使得它可以免受大部分太阳风的侵袭。

总而言之，如果把液态甲烷看成是地球上的水，那么土卫六就和原始的地球非常的相似了，这样的星球不免让人浮想翩翩，事实上科学家们也认为土卫六存在生命的可能性很高。那么如果土卫六真的存在生命，它们会是什么样子呢？科学家认为有两种生命形式都可以在土卫六上存在，下面我们就来看一看。

根据目前掌握的资料，如果土卫六有生命的话，那么它们有极大的可能是碳基生命，而碳基生命最依赖的就是液态水。那么土卫六上有水吗？根据之前的探测资料，土卫六上是有水的，而且还很多。所以按照这个思路，土卫六的生命很可能存在于有液态水的地方。

土卫六的表面温度大约为零下180摄氏度，在这么低的温度下，水是不可能以液体的形式存在的。于是科学家们将目光转向土卫六的内部，他们认为在这里很有可能会存在液态水。

其原因是，土卫六有一个巨大的固态核心，在围绕土星公转的过程中，它的内核物质会在土星的引力作用下发生摩擦，从而产生大量的热量，这一点可以从土卫六上已探测到的火山现象得到证明。

这些热量可以融化土卫六内部的水冰，并将它们长期保持在液态。因为液态水的密度比液态甲烷大，所以这些液态水会存在于甲烷海洋之下，其最上层会因为低温而结冰。

简单的讲就是，在土卫六的甲烷海洋之下，还有一个液态水的海洋，在这样的环境下，就很可能演化出生命了！也许有人要问了，那么生命所需的氧气在哪呢？其实氧气并不是碳基生命必须的东西，生命只需要能够通过与外界交互得到能量就可以存在。

在地球上就有很多不需要氧气的生物，科学家们甚至还在地球上发现了以放射性物质为主要能量来源的细菌。因此液态水和有机物对于生命来说是很重要的，而有没有氧气都不太重要，生命自有生存之道。

甲烷生命

生命的存在需要很多化学反应的支持，而产生化学反应的前提，往往都是需要有一种可以让反应物质充分接触介质。在地球上，水因为其极为优异的溶解能力而成为生命的首选，那么在土卫六上，液态甲烷可以充当液态水的角色吗？

虽然液态甲烷的溶解能力远低于水，但是从理论上来讲，甲烷生命也是可以存在的。根据科学家推测，甲烷生命以液态甲烷为溶剂，呼吸的是氢气，通过消耗乙炔来获得能量。

值得一提的是，根据现有的化学知识，液态甲烷可以溶解的物质并不多，其中大多数都是脂类有机化合物，也就是说，如果真有这类生物存在的话，它们很可能是一坨一坨的肥肉……

近日，NASA宣布将在2026年向土卫六发射代号为“蜻蜓”的探测器（插一嘴，这架飞行器之所以取名为“蜻蜓”，并不是它长得像蜻蜓，而只是向地球上拥有超强飞行技术的蜻蜓致敬），由于土卫六表面地形复杂，不利于像“好奇号”这类的地面探测器行动，再加上土卫六大气浓密、重力较低，非常适合飞行，所以“蜻蜓”被设计成一架拥有4对共轴旋翼的飞行器

按照设想，“蜻蜓”将在太空飞行8年后于2034年到达目的地，并在土卫六表面展开为期2年半的实地考察任务，其主要目标是搜寻生命存在的痕迹。

看到这里，可能有人会关心本文提到的那些土卫六内部的生命，又应该怎么探索呢？其实科学家们也考虑过这个问题，他们认为除了“飞机”以外，应该再设计一艘“潜水艇”，为了能够突破冰层，这艘“潜水艇”还需要有强大的破冰设备。这确实是个好想法，但实际上因为技术上的难度过大，所以这个设想被暂时搁置了。

土卫六的环境与原始地球有很多相似之处，因此对土卫六的探索，将对人类研究生命起源有非常大的帮助，这里真心期待，“蜻蜓”能给我们带来好消息！

土卫六—泰坦星，太阳系中唯二存在液体海洋的星球

提到泰坦星，很多漫威迷第一会想到的那不是灭霸的故乡吗，没错，在《复仇者联盟》系列电影中，灭霸来自于泰坦星，但在现实的泰坦星上，我们还真不希望会诞生一个灭霸。

现实中的泰坦星是太阳系里第二大行星土星的第六颗卫星，学名是土卫六。土卫六的直径为5150公里，几乎和水星一样大。自20世纪40年代以来，人们就观测到它上门覆盖着浓密的大气层，泰坦星的表面大气压强是1.5巴，是地球大气压强的1.5倍，泰坦星的大气浓密程度仅次于金星大气，从轨道特征来看，泰坦星是土星得卫星，但从星球各方面条件来看，它完全可以称得上是行星，我们暂且如此看待它。

因为有浓密的大气，泰坦星可能会有明显的温室效应，在土星的位置上，微弱的太阳光穿过云层到达泰坦星的表面，而浓密的大气层可以包裹这些热量，不会使之轻易发散到太空中，这就使的泰坦的表面温度比没有大气层的同位置的土星的其他卫星的温度要高出许多。

但泰坦星的表面温度仍热是低到零下170摄氏度以下，在这样的低温之下，水也只能以坚固的冰山存在，在1982年旅行者号飞船飞越泰坦时探测到它的平均密度卫1.9克/立方厘米，而岩石行星的密度普遍要大于3克/立方厘米，因而泰坦星上除了岩石之外，必然会有相当数量的轻物质。水冰的密度在1克 1.5克/立方厘米，虽然也可能在泰坦星上会有干冰，氮冰，甲烷冰等不同的构成，但氢和氧是宇宙和太阳系中最丰富的元素，很容易形成水分子，可以推测泰坦上会存在相当多的水冰。

在泰坦的大气中，氮气可能占主体，其次也含有少量甲烷，乙烷和氢，或许占大气的10%，甲烷在大气中是不能稳定存在的，太阳紫外线可以分解甲烷气体分子，分解的氢会逃逸到太空，所以大气中的甲烷需要连续不断帝补充，可能的途径是泰坦星的大部分甲烷以液体形式存在于星球表面，随温度增高而蒸发为气态甲烷，当大气中的甲烷达到饱和状态，会形成甲烷云，甲烷云在高层大气低温下遇冷就会变成液态，从而形成甲烷雨落到表面，因此，在泰坦星上，甲烷的循环机制类似于地球上水汽的循环，因此，可以推测在泰坦星上可能存在一个主要液态甲烷，混合少量液态乙烷和液氮的全球性海洋，而在海洋的天空，桔红色的甲烷云凝聚成雨飘落而下，这一幕像极了地球上的雨水。

到目前为止，人类仍没有拍摄到泰坦星上的海洋，泰坦星的大气层弥漫着厚厚的云层，无法从太空一窥泰坦表面的地貌，在2005年1月从卡西尼号分离的专门登陆泰坦星的惠更斯号着陆器在穿过泰坦星浓密的云层落地之后，也只拍得少量模糊的陆地景观，在经过90分钟短暂的观测后就匆匆结束自己的使命，永远留在了泰坦星上。

在2007年12月，卡西尼轨道探测器在靠近土卫六的第38次飞行中看到了一个“湖泊”，将其命名为安大略卫星湖，2009年12月美国宇航局证实，土卫六“泰坦”地表上存在着液体。“卡西尼号”捕捉到由土卫六表面湖泊所反射的太阳光线。这一发现，证实了土卫六表面存在液体的说法，但当时还不能确认其为液态。随着“安大略卫星湖”的突破性发现,专家认为,土卫六其他地区众多与“安大略卫星湖”相似的“坑”也可能是湖泊。2009年12月美国宇航局证实，土卫六“泰坦”地表上存在着液体。“卡西尼号”捕捉到由土卫六表面湖泊所反射的太阳光线。这一发现，证实了土卫六表面存在液体的说法。虽然“卡西尼号”传回的数据并不能证明其表面存在巨大的海洋，但是它却明显透露了这样一讯息，即土卫六两极附近地区存在大型湖泊。

泰坦星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，虽然泰坦星上更加寒冷，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，这些物质也为可能存在的生命提供一个栖息地，通过分析“惠更斯”探测器对土卫六的特殊观测数据，明确地证实泰坦大气中存在着雷电风暴等自然电活跃性活动。而有机分子、早期生命形式可能会形成于行星或卫星具有雷电风暴的高层大气层中。泰坦星目前的大气非常像40亿年前地球的原始大气，而其中能产生触发生命机制的大气层也令在研究原始地球如何诞生生命过程的科学家无限向往。土卫六具有雷电风暴活动性的大气层可能形成有机物质和早期生命形式，该条件下通过释放电量可从无机混合物中综合形成有机化合物从而产生有机生命。

NASA于2019年6月27日宣布，如果一切按计划进行的话，“蜻蜓”号（Dragonfly）将于2026年发射，航行8年后在泰坦上着陆，之后探测器会在这5150公里直径的卫星上巡航至少2.5年，期间进行24次飞行，总航程约180公里。这次任务的目标就是详细记录泰坦的化学成分。所以此次任务的观测结果也会揭开泰坦星厚重的面纱一窥究竟。

什么是土卫六的发现？

1655年3月25日，荷兰天文学家惠更斯在用自制的3.7米长折射望远镜观测土星时，无意中发现了一颗土星的卫星。它就是最受天文学家瞩目的土卫六，是人类发现的第一颗土星卫星。这颗卫星被命名为提但(titan)。提但是希腊神话中的女巨神，第二代土星之神克洛诺斯(cronus)的妻子。

土卫六长期被认为是太阳系卫星的卫星之王。“先驱者号”探测器在距离它35万千米处拍下5张高分辨率照片，照片上土卫六呈现出美丽的桔红色。“旅行者号”测量的数据资料改写了土卫六原来5800千米的直径，实际为4828千米，迫不得已把王冠让给了木星的卫星木卫三，屈居第二。科学家一直对土卫六很感兴趣，原因在于它是卫星中唯一有大气存在的。大气的主要成分是氮，约占98%，甲烷占1%，其余为碳氢化合物等。大气层厚度约为2700千米。土卫六表面温度很低，在-190℃～-210℃之间，有美丽的液氮海洋。这些条件与地球早期生命起源的情况相似。

虽然看不到土卫六的表面，但“旅行者号”探测器提供的资料显示土卫六是太阳系中的又一个奇异世界，黑暗寒冷的表面，液氮的海洋，暗红的天空，偶尔洒下几点夹杂着碳氢化合物的氮雨等，表面可能存在有机物堆积。这些是人类了解生命起源和各种化学反应的理想之处。

土卫六离土星的平均距离约122万千米，几乎是沿着圆轨道绕土星运动。为什么土卫六能够等距离地绕土星运动，还是一个待解之谜。土卫六自被发现以来，至今已有300多年，但人类对它的认识还远远不够。

大气雄厚的土卫六，它或许比火星更适合人类殖民

土卫六的优势：

土卫六的大气层很厚，主要由氮气组成。其地表压力大约是地球大气压的1.45倍。另一方面，火星大气层非常稀薄，它主要由二氧化碳组成，且压力不到地球海平面大气压的1%。

土卫六较厚的大气层有以下几个优点:

·气闸的设计要简单得多。飞行器或生活环境内部的压力可以等于外部的压力。你最需要担心的是寒冷。

·而且，你不需要太担心你的生活环境或太空出舱服增压的问题。你也不必太担心空气泄漏的问题。(一点多余的氮是无害的，而且人类可以在1.45倍大气压下正常生活)。

·低重力(地球的14%)和厚大气层的结合意味着空中旅行将非常容易实现。有翼飞机和飞艇在土卫六上的运行将比在地球上更好。(使用电力，因为没有游离氧。)有了人造翅膀，人类可以用自己的肌肉力量在土卫六上飞行。多么酷啊！

1、土卫六受到的辐射要低得多。由于受到土星磁场和土卫六厚大气层的保护，它受到星际宇宙辐射更低。由于土卫六远离太阳，所以受到太阳耀斑的强度更小。较低的辐射意味着人们可以在土卫六的表面上想住多久就住多久，而火星殖民者在火星表面居住的时间是有限的。在火星上，殖民者将不得不大部分时间都躲在地表下以保护自己免受辐射伤害。

2、土卫六上有更多的水、碳氢化合物和氮。矿物质对维持生命很重要。土卫六表层的很大一部分是由固态水冰组成。其表层下可能有液态水。

3、土卫六与土卫二等其他可能存在生命的卫星距离很近。

4、土卫六的风景更美。它是唯一一个拥有液体湖泊的天体。如果你选择生活在大气上层，在飞艇上或者氢气球支撑的城市里，你将能够看到土星。（氢气球是安全的，因为土卫六上没有游离氧，所以没有着火的危险。）

火星的优势

1、火星离地球更近。使用最省油的轨道，到火星的航程仅需7个月，而到土卫六的航程需要7年。(如果使用离子、等离子或原子驱动的更好的引擎，这可能不是问题。）

2、火星的一天刚好超过24小时，更适合我们生物生存。而土卫六的一天超过15个地球日。

3、火星距离太阳更近，大约1.6个天文单位，而土卫六的距离是9.6个天文单位。这意味着在火星上你仍然可以使用太阳能电池板。土卫六在上层大气中获得的太阳能只有地球上层大气层的2%、地球表面的不到1%。在土卫六上，太阳能电池板不是一个可行的选择，我们将不得不使用核反应堆。

4、火星的重力大约为0.376g，而土卫六的重力为0.14g，火星的重力更适合我们生物生存。

5、火星比土卫六更温暖。火星的平均温度为零下63摄氏度，而不是土卫六的零下170摄氏度。

老实说，我认为火星会在土卫六之前先被殖民，主要是因为距离，更多的是因为公众利益。但是土卫六要冷得多，也不完全是一个糟糕的选择。

让我们殖民土卫六

注: 我的科幻小说集《逃逸速度》中的许多故事都发生在土卫六上。

太阳系里，最像地球的星球-土卫六

其实，在太阳系内有着另一颗星球，可能比火星更适合人类移民。那就是土星的卫星之一，土卫六。

土卫六虽然是一颗卫星，但是它却同地球有着太多太多相似的地方。它拥有浓密大气层，同时也是除地球外，唯一已知表面肯定有水的星球。它的天气循环也像地球，拥有风雨雷电。

到了土卫六需要注意的就是，这里寒冷的天气，由于距离太阳较远，土卫六的气温最低可达到 -179 ，到了土卫六必须要穿上保暖的宇航服才行。当然，还必须要带上呼吸机，因为土卫六的大气是由厚厚的氮气构成的。

早在2004年卡西尼-惠更斯号探测器就已经到达了土卫六，拍摄了许多土卫六的照片，发现了甲烷构成的湖泊和海洋，拥有丰富的有机化合物。这使得一部分的科学家认为土卫六上极有可能存在生命，一种完全和我们碳基生命不同的生物，那将会是一种基于液态甲烷的生命。

为了验证土卫六上是否真的存在生命，2027年美国航天局将发射蜻蜓号核子探测器，再次到访土卫六。届时，土卫六的上是否存在生命或许就将被我们知晓。