“土衛六”為何風頭蓋過土星美麗光環?
“‘卡西尼-惠更斯’土星探測計劃其主要目的還是找尋土衛六上是否有人類所未知的生命。”江蘇省天文學會副秘書長嚴家榮深情地介紹說,“如果說人類對土星的興趣源于它‘腰部’帶有非常顯著、寬闊和明亮的光環,那么人
類對土衛六的關注則是因為土衛六是太陽系內為數不多的具有自己大氣的一顆獨特的衛星。”
據嚴家榮介紹,土星是太陽系內第二大行星,僅次于木星,是從太陽向外數的第6個行星。它類似于木星,屬于類木行星,即沒有固態表面的巨行星,是與地球完全不同的一類行星。1781年發現天王星之前,人們始終把土星公轉軌道當做太陽系的疆界,再往外就是“天外天”的恒星世界了。土星直徑約6萬公里,是地球的10倍,質量是地球的95倍,密度只有0.7,比水還輕,假如把土星浸在水里它也不會沉下去。它有一個龐大的衛星家族,現在確認的有31個。“土衛六”則是土星最大的衛星,西方稱之為“泰坦”(取自希臘神話中巨神的名字)。
王思潮介紹稱,“泰坦”是太陽系惟一一顆具有濃厚大氣層的衛星,表面大氣壓是地球的1.5倍。“泰坦”大氣的主要成分與地球大氣很相像,也是氮氣,其次的成分是甲烷和氬,以及一些簡單的有機分子。長期以來,天文學家對“泰坦”為什么會有如此厚的大氣一直疑惑不解。與“泰坦”差不多大小的衛星,如“木衛三”、“木衛四”幾乎沒有大氣,土星的其他衛星也是沒有大氣。
據美國宇航局“太空網”稱:土星的“大力神”守衛者———土衛六很可能是地球以外最適合沖浪的地方。上世紀九十年代,哈勃望遠鏡偵察到的“泰坦”表面區域亮處比暗處多,更多近期的觀測也證實了這一觀點。對于這些明亮和黑暗的地方,科學家也給出了自己的解釋:亮處可能是大陸,而暗處可能就是海洋。而構成海洋的成分極有可能是乙烷和甲烷。
“泰坦”被視為原始地球的縮影
我們從哪來?生命從哪來?即將登陸土衛六的“惠更斯”號擔負著一個神圣任務:探索生命起源之謎。
“我從事天文事業幾十年最關心神秘土星的兩個問題:美麗的‘草帽檐’———土星環到底是怎么形成的,以及土星衛星‘家族’中最大的一個也是最著名的———號稱‘巨神’的‘土衛六’上是否有生命?但是地球上的科學家們卻一直都沒能解開這些謎團。”王思潮不無遺憾地告訴記者。
讓世人費解的是,從1781年至今,一直不清楚為什么以氮氣大氣為主的星球在太陽系里只有地球和“泰坦”。要知道地球和“泰坦”相距那么遠,環境相差那么大,卻有相似的大氣存在。
對此,科學家們現在大致有兩種觀點,一種認為是與“泰坦”碰撞的彗星帶來的,另一種認為來自“泰坦”的內部,那是“泰坦”剛剛形成時遺留下來的。現在的觀測證據似乎有利于后者。另外,“泰坦”大氣中的甲烷又是從哪里來的?這也是未解之謎。現在科學家常常把甲烷看作一個星球有沒有可能發展生命的重要指標。
在眾多的衛星世界里,科學家認為,既可能有液態水又有有機分子的衛星只有“泰坦”。所有的情況使人們聯想到40億年前的地球,與地球上生命尚未開始前的環境和發生的過程非常相像。那時地球的大氣也充滿了氮氣和甲烷,沒有氧氣,氧氣是后來經過原始生命的呼吸還原二氧化碳制造出來的。地球上的水也是那時冰隕星轟擊地球的結果,給我們地球帶來了生命的源泉———水。因此,有的科學家把“泰坦”視為40億年前的原始地球的縮影,成為我們研究早期地球最好的實驗室。
因此,“惠更斯”探索土衛六好像在探索40億年前的地球。嚴家榮指出,土衛六大氣化學成分很適合生命的存在。如果說土衛六再稍微溫暖一些,那么在土衛六上尋找到生命的機會就會大大增加。