基本解释

 　　土卫六(Titan，泰坦)是土星最大的一颗卫星。由荷兰物理学家、天文学家和数学家克里斯蒂安·惠更斯于1655年3月25日发现，它也是在太阳系内继木星伽利略卫星发现后发现的第一颗卫星。由于它是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星，因此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。

详细解释

 　　简介

　　惠更斯简单的把这颗他发现的卫星称为Saturni Luna(“土星的卫星”)。之后，乔凡尼·多美尼科·卡西尼为了表达对国王路易十四的敬意将发现的四颗卫星(土卫三-特提斯、土卫四-狄俄涅、 土卫五-雷亚以及土卫八-伊阿珀托斯)命名为''Lodicea Sidera(“路易之星”)。天文学家依据习惯把这五颗卫星以数字加以编号。其他的卫星则被称“惠更斯卫星”或“土星的第六颗卫”(从当时知道的距离土星远近排列，土卫一美马斯和土卫二恩克拉多斯在1789年被发现)。

　　土卫六的英文名称“Titan”和其他另外七颗当时已知的土星卫星的名称来自约翰·赫歇尔爵士(约翰·赫歇尔是威廉·赫歇尔爵士之子，威廉·赫歇尔本人发现了土卫一和土卫二)。约翰·赫歇耳在1847年出版的《在好望角天文观测的结果》一书中把这颗新卫星命名为泰坦，泰坦在神话中是克龙(即希腊神话中的萨坦-Saturn-土星)的妹妹。

　　据英国媒体2010年6月5日报道，美国航空航天局(NASA)日前表示，他们已经在土星最大的卫星、土卫六泰坦上发现生命存在的迹象——某种未知生物正呼吸着提坦的大气，并以地表的燃料为食。

　　NASA的研究结果主要建立在由美方和欧洲航天局主持进行的针对土星的“卡西尼·惠更斯” 号科学考察任务。“卡西尼”号土星探测器利用先进的红外光谱技术对土星及其卫星的地表特征、大气层、光环和磁场等进行了深入研究。“卡西尼”号土星探测器在2008年7月发现泰坦南极地区存在一个比北美安大略湖还要大出许多的湖泊。这样泰坦就成为人类迄今为止在太阳系中发现的第二颗存在液体的星球，也是目前已知与地球最为相像的行星。

　　报道称，“卡西尼”号土星探测器深入分析了提坦表面的化学成分，最终发现有机化学物质遍布这个面积比月亮大1.5倍的星球。不过科学家称，泰坦湖泊里的液体不是水，而是甲烷，因此他们估计曾经生活在泰坦上的生命是以甲烷为基础的。

　　对于是否存在生命这一点，NASA在报告中指出，首先，泰坦大气中的氢气在吹拂到星球表面时就没有了，这表明氢气是被“泰坦虫子”呼吸掉了;其次，“卡西尼”号土星探测器发现提坦表面缺少一种特殊的化学成分，科学家因此认为这些化学物质是被某种生命消耗掉的。

　　NASA天体生物学家克里斯?麦凯称：“如果我们发现的这些信息真的是生命存在的迹象的话，那简直是太令人激动了。因为这预示着宇宙中还存在着除水基生命外的另一种以甲烷为基础的生命形式。”

　　科学家相信，泰坦的化学组成非常适合生命的进化和成长，再过40亿年，地球就会被膨胀了的太阳吞没，不过到那时，泰坦已然会发展为另一颗适合地球生命生存的星球，成为第二个人类理想家园。

　　结构

　　土卫六是土星最大的卫星，也是太阳系第二大卫星，大于行星水星的体积(虽然质量没有水星大), 在太阳系中它的大小仅次于木星最大的卫星木卫三。但观测也显示其浓密的大气可能使人们过高估计了它的直径, 如同许多其他的卫星一样,土卫六比小行星134340(原冥王星)的质量和体积都要大。

　　土卫六平均半径2575千米，质量1.345×1023千克，平均密度1.880×103千克/米3。土卫六环绕土星公转轨道半长径为1221850千米，偏心率0.0292，轨道平面与土星赤道面的交角为0.33°，公转周期15天22时41分24秒。土卫六的自转周期与公转周期相同，这一点与月球类似。土卫六有浓密的大气，主要成分是氮，表面大气压力1.5×105帕斯卡，表面温度-178℃。

　　土卫六质量与木卫三、木卫四、海卫一、小行星134340大体类似。土卫六一半是水冰，一半是固体。在多个不同结晶状冰层的3400千米下有一个固体核心。其核心内部应该仍然炽热。虽然土卫五以及其他的土星卫星也类似，但土卫六的核心密度更大，这是因为它体积巨大造成重力压缩其内部造成的。

　　大气情况

　　大气情况土卫六是已知拥有真正大气层的卫星，其他的卫星最多只是拥有示踪气体.。大气的存在是1944年首先被杰勒德·柯伊伯(P. Kuiper)使用光谱望远镜发现的，他发现土卫六大气的甲烷局部压力达到100毫巴。后来，旅行者太空船的观测也证实土卫六上拥有大气，事实上，土卫六的大气压比地球还要大一点，星球表面的圧力是地球的1.5倍。土卫六表面浓密的云层遮盖住了它的表面地貌。人们一般认为土卫六表面是固态或液体乙烷。从地球的雷达测量发现那里没有大范围的乙烷海洋，但是仍然有可能存在小的乙烷湖。后来，科学家对卡西尼太空船发回的照片进行研究，认为土卫六上或许根本不存在液态甲烷海洋。研究人员曾通过地面望远镜对土卫六进行观测，他们当时认为，种种迹象显示这一土星卫星上可能存在液态海洋。但是，科学家们对得出的结论仍有疑惑之处，因为以前的观测显示土卫六表面确有着闪烁的液体反光，尤其是几年前通过大型无线电望远镜观测的结果更证明极有可能存在液体海洋。

　　土卫六大气的94%是氮气——太阳系中惟一除了地球外的富氮天体

　　——那里还有大量不同种类的碳氢化合物残余(包括甲烷、乙烷、丁二炔、甲基乙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷，以及二氧化碳、氰、氰化氢和氦气。这些碳氢化合物被认为来自于土卫六上层大气中的甲烷。当甲烷因为太阳辐射而发生反应就会产生浓密的桔红色烟云。土卫六表面那像是被涂上了一层柏油的有机物沉淀叫做tholin。土卫六没有磁场保护,所以当它有时运行在土星的磁气层外时，便直接暴露在太阳风之下。这导致大气电离并在大气上层释放出一些分子。

　　在接近表面时，土卫六的温度大约是94K。水冰在这种温度下会升华，所以大气中会有少量的水蒸气存在.土卫六表面除了覆盖全球的迷雾之外也有各种不同的云。云可能是由甲烷，乙烷或简单的有机物组成。其他稀有的复杂化学物质是土卫六在太空外观呈现橙色的原因。

　　2004年11月卡西尼号飞越过土卫六照片中明亮多云的南极,但并未发现期望的甲烷存在.这令科学家们困惑,対云成分的相关研究仍然在进行中,人们过去关于土卫六大气的知识可能需要重新书写。

　　2004年卡西尼号观测大气的结果发现土卫六大气“超级旋转”，就像金星那样，其大气要比表面旋转快很多。

　　据美国科学日报报道，近期，西班牙格拉那达大学和瓦伦里亚大学的物理学家们通过分析“惠更斯”探测器对土卫六的特殊观测数据，明确地证实土卫六大气层中存在着雷电风暴等自然电活跃性活动。科学团体认为有机分子、早期生命形式可能形成于行星或卫星具有雷电风暴的高层大气层中。

　　自从1908年，西班牙天文学家乔西•科马斯•苏拉发现土卫六具有大气层以来，在其他卫星上未曾发现过大气层的存在。他解释说，“在土卫六上形成着具有传递运动的大气云层，因此静态电场和暴风雨状况可以形成。依据俄罗斯生物化学家亚历山大•奥帕金的理论和斯坦利•米勒的实验，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

　　表面特征

　　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镜的红外线和卡西尼-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。

　　地表温度

　　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。

　　探测历史

　　旅行者号探测土卫六

　　旅行者1号和旅行者2号曾经检视过土卫六。旅行者1号曾试图尽可能的接近土卫六;不幸的是，旅行者1号上没有仪器能够穿透土卫六上的迷雾，因为当时根本不知道上面有云层的存在。多年之后，在对旅行者1号桔色滤镜拍摄的图片进行复杂的数字处理后，虽仍然没有能够解释如世外桃源地区和镰刀地区明亮和黑暗地貌的成因，但从那时起，这些地区就开始被哈勃天文望远镜用红外线加以观测了。旅行者2号只是粗略的检视过土卫六，旅行者2号团队必须从“调整轨道让旅行者2号详细检视土卫六”和“使用另外一个访问天王星和海王星的轨道”中选取一个。由于旅行者1号没有能够观测到其表面地貌，旅行者2号团队选择了后一个方案。

　　先驱者号探测土卫六

　　1979年9月1日，，“先驱者11号”飞掠土星，考察了土卫六。不过，当“先驱者11号”考察土卫六时，正赶上一阵强烈的太阳风，严重地影响了发回的信息。地面控制中心只收到它在35万公里处拍下的5张高分辨率的照片。在照片上，土卫六呈现美丽的桔红色，像熟透了的桔子。“旅行者1号”于1980年11月11日飞临土卫六。它离云顶只有4000公里，探测取得完满的成功。就是这次，测得土卫六的直径为4828公里，而不是过去认为的5550公里。

　　只有先驱者11号、旅行者1号和2号三个探测器飞临土星进行过探测土星的活动。1979年9月1日，先驱者11号经过6年半的太空旅程，成为第一个造访土星的探测器。它在距离土星云顶20200千米的上空飞越，对土星进行了10天的探测，发回第一批土星照片。先驱者11号不仅发现了两条新的土星的探测器，发回第一批土星照片。先驱者11号不仅发现了两条新的土星光环和土星的第11颗卫星，而且证实土星的磁场比地球磁场强600倍。9月2日第二次穿过土星环平面，并利用土星的引力作用拐向土卫六，从而探测了这颗可能孕育有生命的星球。

　　1980年11月12日，旅行者1号从距离土星12600千米的地方飞过，一共发回1万余幅彩色照片。这次探测不仅证实了土卫十、十一、十二的存在，而且又发现了3颗新的土星小卫星。当它距离土卫六不到5000千米的地方飞过时，首次探测分析了这颗土星的最大卫星的大气，发现土卫六的大气中既没有充足的水蒸气，其表面也没有足够数量的液态水。

　　1981年8月25日，旅行者2号从距离土星云顶10100千米的高空飞越，传回18000多幅土星照片。探测发现，土星表面寒冷多风，北半球高纬度地带有强大而稳定的风暴，甚至比木星上的风暴更猛。土星也有一个大红斑，长8000千米，宽6000千米，可能是由于土星大气中上升气流重新落入云层时引起扰动和旋转而形成的。土星光环中不时也有闪电穿过，其威力超过地球上闪电的几万倍乃至几十万倍。它再次证实，土星环有7条。土星环是由直径为几厘米到几米的粒子和砾石组成，内环的粒子较小，外环的粒子较大，因粒子密度不同使光环呈现不同颜色。每一条环可细分成上千条大大小小的小环，即使被认为空无一物的卡西尼缝也存在几条小环，在高分辨率的照片中，可以见到F环有5条小环相互缠绕在一起。土星环的整体形状类似一个巨大的密纹唱片，从土星的云顶一直延伸到32万千米远的地方。

　　旅行者2号发现了土星的13颗新卫星，使土星的卫星增至23颗。它考察了其中的9颗卫星，发现土卫三表面有一座大的环形山，直径为400千米，底部向上隆起而呈圆顶状，还有一条巨大的裂缝，环绕这颗卫星几乎达3/4周;土卫八的一个半球为暗黑，另一个半球则十分明亮;土卫九的自转周期只有9~10小时，与它的公转周期550天相去甚远;土卫六的实际直径为4828千米，而不是原来认为的5800千米，是太阳系行星中的第二大卫星，它有黑暗寒冷的表面、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，这是人类了解生命起源和各种化学反应的理想之处。

　　卡西尼探测土卫六

　　为了进一步探测土星和揭开土卫六的生命之谜，美国与欧空局联合研制了价值连城的卡西尼号土星探测器。1997年10月15日这个探测器发射升空，开始为期7年的漫长旅途。它预计2004年飞临附近空间，开展长达4年的环土星就近探测，并首次实现在土星的最大卫星土卫六上着陆，进行实地考察。卡西尼号直径约2.7米，总重达6吨，由轨道探测器和着陆器组成。其轨道探测器取名卡西尼号，装有12种探测仪器;着陆器取名惠更斯号，装有6台科学仪器。为了加快奔向土星的飞行速度，卡西尼号于1998年4月飞掠金星，获得第一次加速。随后它绕太阳公转一周，于1999年6月再次飞掠金星，获得第二次加速。同年8月，它在地球附近飞过，获得第三次加速。

　　之后，卡西尼号探测器将于2000年12月飞掠木星，得到最后一次加速。它定于2004年7月飞抵目的地与土星会合，进入环绕土星运行的轨道。同年11月，惠更斯号着陆器将脱离卡西尼号探测器飞向土卫六，穿过其云层，在土卫六上软着陆，然后将探测到的数据通过环土飞行的卡西尼号轨道器传回地球。卡西尼号进入环土星轨道后的任务是：环土星飞行74圈，就地考察土星大气、大气环流动态，并多次飞临土星的多颗卫星，其中飞掠土卫六近旁45次，用雷达透过其云气层绘制土卫六表面结构图，预计可发回近距离探测土星、土星环和土卫家族的图像50万帧。惠更斯号将成为第一个在一颗大行星的卫星上着陆的探测器。它将在2.5小时的降落过程中，用所带仪器分析土卫六的大气成分，测量风速和探测大气层内的悬浮粒子，并在着陆后维持工作状态1小时，揭示土卫六上是否有水冰冻结的海洋和是否存在某种形态的生命。它所收集到的数据和拍摄的图像通过卡西尼号探测器传回地球。

　　卡西尼-惠更斯号已在2004年7月1日到达土星，并且开始使用雷达测量土卫六表面地形的工作;卡西尼探测器在2004年11月26日飞跃到土卫六上方并且拍摂下很多高分辨率的土卫六表面图像，展现了人眼从来没有见过的明暗斑块。卡西尼号在2004年12月25日圣诞节释放出了惠更斯号，惠更斯号在2005年1月14日进入土卫六大气层进行详细探测。惠更斯号探测器可在土卫六的大气中烧毁前将相关数据发回。

　　惠更斯号探测器在2005年1月14日登陆土卫六。

　　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“安大略卫星湖”,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”太空探测器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。

　　科学家们由此认为，土卫六表面一些地区应该分布着许多大型湖泊状盆地，就是在这些地区存在液体。 土卫六是土星最大的卫星，与地球有许多相似之处，也正是这一点引起了科学家们的极大兴趣。近20年来，科学家们已经建立了关于土卫六的完整理论。

　　他们认为，土卫六表面存在液烃(NGLs) 海洋或湖泊。土卫六也被认为是太阳系中除地球之外唯一存在液体的行星状天体。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。

　　自从“卡西尼”号探测器在2004年开始环绕土卫六运转后，科学家们一直在寻找“镜面反射”现象。但是，土卫六的北半球一直处在冬季的黑暗之中，而科学家们认为北半球的湖泊比南半球多得多。

　　一直到2009年8月秋分时节，太阳的光线才逐渐开始直射到土卫六北半球的湖泊之上，此时也正是北半球春天的开始。

　　由于土卫六上空厚厚的大气层的干扰，土卫六表面所反射的太阳光大多数都被遮蔽。“卡西尼号”探测器也是在偶然间拍下了这张罕见的照片。照片拍摄于2009年7月8日。

　　【探测大事件】

　　1655年，荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯用他自制的新望远镜对准土星，准备研究土星环，但让他惊讶的是，在土星的旁边赫然有一颗巨大的卫星，这就是土卫六——泰坦。

　　1907年，西班牙天文学家何塞·科马斯·索拉从望远镜中观测到土卫六的圆面边界有阴影，指出这是存在大气的象征。

　　1944年，荷兰裔美国天文学家杰拉德·柯伊伯用光谱分析仪观测，发现土卫六上存在甲烷气体。

　　1979年9月1日，先驱者11号从距土星20800千米处掠过土星，拍摄到土星巨大的卫星土卫六的照片。并初步判断土卫六上的温度极低，生命几乎无法生存。

　　1980年11月12日，旅行者1号从距土星124000千米处飞越土星，九个月后，即1981年8月25日，旅行者2号从距土星100800千米处飞过。这两个探测器对土卫六的探测结果表明，土卫六大气的主要成分是氮，其他成分为氩(占6%)、甲烷(2~3%)、氢(0.6%)。表面大气压力为1.5×105帕,不过土卫六表面温度很低,为 -- 179°C，在距表面45千米高处的对流层顶，温度更低，为-- 203°C，难以指望孕育生命。

　　2004年10月26日，卡西尼土星探测器第一次飞越土卫六。

　　2004年12月13日，卡西尼土星探测器第二次飞越土卫六。

　　2004年12月24日，卡西尼土星探测器释放惠更斯子探测器。

　　2005年1月14日，惠更斯子探测器在土卫六表面降落，向地面观测站传回300多幅土卫六照片。

　　2007年10月~2008年7月间，卡西尼土星探测器在完成其它探测任务的同时，还将10次探测土卫六。

　　科学研究

　　发现土卫六存在生命

　　土卫六上存在丰富的有机化合物和氮等元素，与地球早期生命形成时的环境相似。不过，土卫六上也存在制约生命存在的重要因素。一是温度过低,二是尚未发现水的存在。水是公认的生命存在必要条件。

　　发现液体甲烷巨大湖泊

　　土卫六表面的这个新湖泊覆盖面积有1.3万平方英里(3.4万平方公里)，它位于土卫六南极位置，具有部分湖泊特征。自从“卡西尼”探测器2004年抵达土星体系，科学家就致力于研究土卫六极地附近甲烷湖泊的特征，该研究证实了大型寒冷的卫星也存在着甲烷雨。

　　科学家指出，这种新湖泊只是浅薄的沼泽地，但是观测数据显示当暴风雨来到时，湖泊将形成足够深、奔流向前的液体甲烷。前不久，美国约翰斯-霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家伊丽莎白-图特尔说：“土卫六表面的雷暴模型显示一次暴风雨便可形成数十厘米深的甲烷雨水。”美国宇航局戈达德太空研究协会研究小组成员托尼-德尔杰尼奥(TonyDelGenio)称，这项研究是证实土卫六表面存在液态甲烷的最直接证据。

　　图特尔说：“人们看到土卫六上空的这种云层非常类似于地球的云层，同时人们发现该区域表面有液体洪流的迹象。”德尔杰尼奥补充指出，“卡西尼”探测器科学家在此之前并未注意到这个新湖泊的形成，当时由于科学家们意识到该区域可能出现大雨，便投入更多的精力观测出现大雨的特征，忽视了土卫六表面形成新湖泊的迹象。

　　科学家非常兴奋这项研究发现揭示了土卫六的气候特征变化，当2004年“卡西尼”探测器抵达土星体系，正值土卫六南半球处于夏季，北半球处于冬季，暴风云主要聚集形成于土卫六南极地区。季节正接近于春分，这儿不再有任何南半球暴风。德尔杰尼奥说：“暴风雨主要集中在中纬度地区，偶尔会出现在低纬度地区。”

　　2008年，“卡西尼”探测器已完成了4年勘测任务，计划延长勘测时间至2010年。该探测器现运行状况健康正常，任务操作员希望今后进一步延长其工作寿命。

　　图特尔在约翰斯-霍普金斯大学实验室的同事拉尔夫-罗雷兹(Ralph Lorenz)并未直接涉及这项研究，他指出像这样的研究将有助于人们理想地球气候变化的特点。他在一封电子邮件中写道：“土卫六大气层拥有大量的甲烷潮湿气体，因此在度过漫长的干旱之后会出现强烈的暴风雨天气。”

　　相关信息

　　土卫六即45亿年前的地球

　　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。泰坦是太阳系惟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。

　　土卫六的天空是橙色

　　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。

　　土卫六上有“湖泊”

　　2005年6月29日，围绕土星轨道运行的“卡西尼”飞船拍摄到的一张照片再次让世人震惊。照片显示，土卫六南极地带有一处地貌很像湖泊。经过观测，这处地貌长约234公里，宽度近73公里，看起来是一个边界平滑蜿蜒的暗斑，周围是浅色的土卫六云层。美国宇航局下属喷气推进实验室的科学家认为，这很可能就是土卫六表面的甲烷湖泊之一，而甲烷是一个类地生命生成前必须的元素之一。 今后，“卡西尼”将39次飞过土卫六，如果哪次拍摄到这个“暗斑”像镜面那样反光，就可以证明它是真正的液态湖泊，如果得到证实，那么我们有理由相信这里即将会孕育出新的生命。

　　土卫六孕育出生命

　　“地外生命”是否存在?我们的地球探测器每次“出访”外星球，都是带着这个疑问去探询。目前在太阳系中，火星和土卫六是最具存在生命条件的星球，尽管这里面存在一些想象，但是从此次“卡西尼”的探索成果来看，土卫六的形态和45亿年前的地球极其相似。 根据分析，从目前土卫六的活动来看，如果不出现意外，那么一个新的类地生命将会在15-20亿年后出现在土卫六上，人类在太阳系当中将不再孤独。

　　比火星更安全

　　地球不是我们永恒的家园，而我们的生命之源———太阳，也只剩下50亿年的生命。再过20多亿年，太阳本身的核聚变将会发生很大的变化，太阳将慢慢地膨胀，火星都将被太阳无情地吞没，更别说地球了，而我们人类，是怎么样的命运呢?幸好，我们在21世纪初至少从表面上了解到了土卫六的大体概况，而这些概况，又使我们相信那里是我们移民的理想地点，比火星强得多。 首先，土卫六上有厚厚的大气层，这是抵御宇宙任何侵害的最有力的屏障。其次，土卫六远离太阳，即使是太阳膨胀后，也产生不了影响。另外，原本寒冷的土卫六将被膨胀的太阳的体温“暖和”到人类可以接受的地步，再加上那时候土卫六上的大气压力已基本上适合类地生命生存，这里将变成人类的又一个家园。以上这些，在火星上是很难办到的。

　　湖泊的特征和漫长的四季

　　最新观测显示，土卫六表面最大湖泊光滑如镜，湖泊液体是像蜂蜜一样稠密的甲烷和乙烷，湖泊表面落差不超过3毫米。

　　美国斯坦福大学的霍华德-泽伯克尔(Howard Zebker)是该研究小组成员之一，他说：“除非你将混凝土倾注在湖泊中，才能实现真正意义上的平滑，这种类型的湖泊在地球上是不存在的。”天文学家曾怀疑是否土卫六这颗土星最大的卫星是干燥还是潮湿的，但大量证据显示该卫星上存在着液态湖泊。

　　“卡西尼”探测器的雷达装置于2004年抵达土星区域，在土星极地发现暗色斑块，由雷达装置探测到的黑暗区域暗示着该区域非常平滑，暗示着液态湖泊表面非常光滑，难以反射探测信号。

　　光谱数据显示土卫六表面清晰可见的湖泊充满着甲烷和乙烷，在土卫六冰冷的表面甲烷和乙烷可以液态形式存在。泽伯克尔称，从形态学角度讲，它们看上去就像是湖泊。但是之前雷达观测数据显示这个清晰湖泊的形成具有一定角度，同时并不可能从湖泊表面反射明亮的雷达闪烁光线，从而显示该湖泊可能是干燥河床或充满烟灰的泥尘底部。

　　目前，研究人员称去年12月份卡西尼探测器的雷达装置对土卫六表面最大的湖泊“安大略湖(Ontario Lacus)”进行了观测，该湖泊在南极的跨越直径为235公里，其雷达反射信号非常强。该项研究负责人斯坦福大学的劳伦-怀伊(Lauren Wye)说：“这就像是你持有一个手电筒，直接对着镜子进行照射，其直接反射的光线会强烈刺激你的眼睛。”

　　卡西尼探测器的雷达回波数据显示在数千平方米的湖泊表面，其表面起伏落差却不超过3毫米，这比之前所观测的数据平坦10倍。怀伊告诉《新科学家杂志》说：“真得很难想像即使是固体表面，其表面光滑程度仅在毫米范围之内，更何况是液态湖泊表面。”

　　之前的观测数据显示该湖泊处于液体状态，并不是干燥的泥潭。泽伯克尔说：“如果你走在湖泊旁看到干燥后的湖泊，那里的泥水已干燥蒸发，看上去可能非常平坦，但是干燥后的泥潭会出现深深的裂缝。我们可以推算土卫六表面的安大略湖可能是我们从未看到过的光滑湖泊。”

　　土卫六表面存在液体的证据增强了土卫六和地球之间的相似性，土卫六是太阳系唯一具有活跃气候循环的星体，其表面的湖泊蒸发液体形成云层，然后降雨再返回至表面，形成河流和通道。这使得土卫六成为太阳系最佳支持生命体存在的候选者之一。

　　如果土卫六存在液态湖泊，那么其表面必然存在着风流。早期的计算机模拟预测土卫六湖泊波浪是地球湖泊波浪的7倍高。泽伯克尔说：“目前的这项最新研究与之前的推测背道而驰，这是一种特殊的湖泊，很可能其表面较为粗糙，但是我们并未观测到起伏波浪的迹象。虽然我们并不清楚低温状态下甲烷和乙烷的物质特性，但我们推测该湖泊的液体非常稠密，具有一定的黏性，就像是蜂蜜一样。”

　　研究人员指出土卫六极地存在着交替的季节，能够缓和调节恶劣的气候。但是其季节变更非常慢，土卫六1年的时间相当于地球30年的时间，目前土卫六南极地区正处于夏季向秋季的过渡时期。

　　美国亚利桑那州立大学的乔纳森-卢宁(Jonathan Lunine)说：“这是土卫六极地区域一年时间内处于静止休眠状态的阶段，总地来讲，土卫六表面湖泊充满液体的证据是确凿的，我们认为安大略湖充满着液体。”

　　泽伯克尔称，我们下一步还必须深入分析该湖泊的中部，通过一些间接的测量方法和模型进行分析。

　　存在生命迹象

　　据美国太空网报道，在过去30年里，科学家已知道一种叫做索林斯(tholins)的复杂碳化合物存在于彗星和太阳系其他行星的大气层中，理论上，索林斯可以与水进行叫做水解的化合反应，从而制造出类似于地球早期阶段的复杂分子结构。

　　在地球上，复杂有机分子被认为是生命形式出现的早期阶段，比如被称为生命起源前的混合物。土卫六是土星最大的一颗行星，它主要是由冰物质构成的。许多冰在陨星碰撞或地下活动中可能融化，生成“冰火山”喷射出包括混合氨气和水的“岩浆”。

　　是否形成于土卫六大气层中的索林斯通过陨星碰撞或冰火山与液态水临时性反应，在水冻结之前生成潜在的生命起源前有机分子?直至目前仍没有科学家可以准确地进行解释。

　　目前，美国亚利桑那州大学行星科学系研究生凯瑟琳·尼什在实验室里进行了为期多天的研究，她在近冰冻温度条件下通过水解形成类似索林斯的物质。她将这项研究报告发表在《天体生物学》杂志上。暴露在土卫六上的液态水被认为持续存在数百至数千年，像这样的固态冰融化成液态水的反应经常发生。很可能类似这样的反应同样发生于早期地球。

　　在实验室里，尼什在低温放电状态下将5%甲烷和95%氮混合形成类似索林斯的一种有机混合物质，她将这种索林斯样本融解在水中，然后放置在40摄氏度水环境中避免出现冷冻，进而测量其水解混合的比率。结果显示，10%索林斯形成了有机混合物，它与水中的氧发生反应，形成了复杂的有机分子。

　　当尼什的研究报告发表在科学期刊上时，她的理论也遭到了批判。瑞塞勒理工学院研究员教授詹姆士·费里斯从事土卫六大气层化学性质研究许多年，他指出尼什的研究存在着“缺陷”，其原因是她使用放电方法形成索林斯，然而土卫六大气层很可能是通过紫外光线和带电辐射粒子形成索林斯的。

　　费里斯使用紫外光线混合了类似土卫六大气层中的气体进行了一项实验，他说，“放电所形成的物质结构与紫外线光分解不一样，因此其水解时间也完全不相同。许多光化学进程形成的碳氢化合物并不与水发生反应。”

　　尼什对此作出反应，她指出，电子或等离子的释放意味着模拟带电粒子的交互作用。她赞同费里斯所说的紫外光线辐射形成索林斯更像土卫六大气层中的薄雾。但是她认为这样形成的化合物多数不与水发生反应。

　　她承认自己的研究工作并不是理想的呈现土卫六大气层的化学特性，她说，“形成在低压状态下的索林斯要比高压状态下更像土卫六薄雾，你可以在低压状态使用紫外光线制造索林斯，但不能在低压状态下使用等离子释放制造索林斯。我们实验所需的大量索林斯必须通过放电技术来制造，通过紫外光线光分解只能生成一小部分。”

　　尼什的另一项实验研究是将在纯净水中进行索林斯水解反应，然而任何形式的水在土卫六上很可能混合了氨，她指出近期将进行另一项采取氨和水混合的完整水解实验，预计很快将发布实验结果。

　　尼什的这项研究并不能完整地表现出土卫六行星的化学性质，该研究表明类似的化学反应在液态水环境中可生成显著数量的有机混合物。在土卫六表面，生命起源前分子可能存在于碰撞陨坑和冰火山的融化水中，类似这样的进程很可能发生于地球早期生命孕育阶段，那时的早期地球大气层还未出现显著数量的氧气。