第238章 甲烷海洋

    兜兜转转中，一个月又过去了，转眼已经入冬，偶尔华枫和云梦出去的时候是可以看得到极光的，这倒是给这所建在阿拉斯加的地下学院增添了不少浪漫的色彩。

    华枫看到据“卡西尼”号太空探测器2012年9月26日所拍摄的一张雷达照片显示，该河谷流经土卫六的北极，最后流入位于该地区的丽姬亚海（ligeiama

    e），长度约有400公里，这是人类首次在地球之外发现如此庞大的“水系”。此外，由于整条河流呈暗色，所以科学家推断河谷里流着的可能是液态烃。

    “土卫六是我们所发现的除地球之外唯一一个表面存在稳定液态物质的星体，”nasa喷气推进实验室的雷达项目小组负责人史蒂夫·沃尔介绍说：“这张图片让我们看到了存在液体循环的土卫六：‘雨水’在其表面降落后随河流注入湖泊和海洋，在那里‘雨水’会被蒸发，然后再次开启新的循环。”在地球上，液体指的是水，而在土卫六，液体则是甲烷，不过这二者都对星体表面的几乎所有的天气现象有影响。”

    “卡西尼”号探测器是“卡西尼惠更斯任务”的一部分，该任务是nasa欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目，主要目的是对土星系进行空间探测。“卡西尼”号探测器于1997年发射升空，在2004年抵达目的地，开始环绕土星飞行，并对土星表面及其大气光环卫星和磁场进行深入考察。2005年，“卡西尼”号开始对土卫六的表面和大气状况进行探测，并将采集到的数据发回地球。

    土卫六是土星最大的卫星，约比月球重80，同时是人类所知的唯一一个拥有较厚大气层的卫星。

    2015年1月26日消息，据媒体报道，美国天文学家在土卫六上发现了一座1000米高的休眠冰火山，它的四周被巨大的沙丘环绕，旁边还有一个约1200米深的火山口。此座冰火山是科学家迄今为止在卫星上发现的最大的冰火山，并被天文学家命名为“sot

    a”。

    据悉，地球内部的熔岩穿过地球外壳喷发而出时就会形成火山喷发。而土卫六的地表下面有一层厚厚的冰层，太阳系极端的温度造就了土卫六上坚硬的冰层，如果土卫六内部持续出现高热量，那么冰层就会变成密度小的融冰，随之就会喷发而出形成冰火山喷发。

    科学家介绍，“sot

    a”与其他卫星上的冰火山喷发时释放出的喷发物相似，即都会喷发出大量的炽热融冰和气体。土卫六大气层中的甲烷气体会被10亿英里以外的太阳光分解，如果没有资源能够及时对甲烷气体进行补充，所有的甲烷气体都会在几百万年后消失。但类似“sot

    a”冰火山却能够提供类似的资源，它在爆发时会释放出甲烷和乙烷等气体。科学家推测，土卫六每1000年就会有像“sot

    a”一样的冰火山喷发，这样就会为土卫六的大气及时补给甲烷气体。科克表示，这个发现可以很好的解释为何外行星的大气中富含甲烷气体。

    美国宇航局发布的新闻称在土卫二上发现了冰下海洋，总蓄水量甚至比地球还多，我们有理由相信在土星庞大的卫星群中还拥有更加奇特的卫星。

    土卫六就是一颗颇有争议的卫星，此前科学家在土卫六上发现了风的痕迹，这暗示土卫六上的液态烷烃海洋表面可能出现波浪，相比较土卫二而言，土卫六简直是太阳系内恶劣的星球之一，虽然土卫六上没有液态水，但科学家仍然想知道其烷烃海洋中是否存在生命。

    科学家发现土卫六的大气压力是地球的1.5倍，但引力环境却比较弱，如此低的引力却能够保持浓厚的大气确实是一个奇迹。

    根据卡西尼土星探测器的数据，土卫六大气令人窒息，拥有95的氮气和5的甲烷，因此土卫六的大气是不能呼吸的。如果你有幸抵达土卫六的表面，那么可能不需要穿着加压太空服，由于1.5倍的大气压力比较接近地球的气压，你只要借助呼吸面罩和防寒宇航服即可。

    在土卫六的表面看天空，几乎满眼都是土星的影子，大约三分之一至二分之一的天空都被土星的身影填满，十分科幻。土卫六的引力大约是地球的14，仅仅比月球的引力场弱一些，表面平均温度能够到达零下290华氏度，大约为零下179摄氏度。土卫六也是一颗被潮汐锁定的卫星，其一面永远朝向土星，这与我们的月球一样，只有一面朝向地球。

    土卫六是太阳系内极少数拥有表面液态物质的天体，科学家认为液态烃海洋中可能存在生命，康奈尔大学的研究人员甚至模拟出一种能够在土卫六海洋中生存的生命，它们以甲烷为能量来源。不过土卫六上是否存在外星生命还需要实地考察，如果有一天探测器能抵达土卫六的烷烃海洋下方，或许能够确认这里是否有生命。

    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学反应，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卫星，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？没有科学家可以准确地进行解释。

    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。

    土星的大卫星土卫六拥有太阳系中神奇的表面环境，充满液态甲烷和碳氢化合物的世界可能存在有趣的生命。美国康奈尔大学天体生物学家和化学家认为土卫六在许多方面是地球的孪生兄弟，土卫六是太阳系最大的卫星，比水星还大，表面的大气压力比地球要高一点，而且也有大气。更重要的是，土卫六时太阳系除地球外唯一一颗拥有表面液态物质的星球，卡西尼探测器发现了土卫六上的湖泊和河流，甚至在土卫六的极地地区，科学家还发现最大的湖泊。

    土卫六大气中存在复杂的有机分子，科学家认为这是生命的基石，于是科学家猜想土卫六的液态甲烷世界中可能有怪异的生物，比如能够在零下180摄氏度的环境中生存，利用液态烷烃作为能量来源。

    这一猜想的根据来自卡西尼探测器对土卫六的调查，发现液态甲烷的环境有可能出现奇怪的生物，康奈尔大学研究小组发现，磷脂分子的形成是地球生命出现的重要一个步骤，而土卫六的环境有助于磷脂分子的出现。

    土卫六上如果存在生命，那几乎肯定是拥有细胞膜的细胞个体，卡西尼号飞船数据发现土卫六大气中存在非常复杂的化学反应，丙烯腈可能是土卫六生命细胞膜中的基础物质，目前实验室已经可以在土卫六的环境下模拟产生此类物质。因此丙烯腈膜可能是土卫六生命的细胞膜结构，计算化学仿真结果表明其能够适应土卫六上的环境。为了进一步证明土卫六是否存在生命，我们应该派遣一艘探测器前往土卫六的甲烷海洋，或许这是最直接的证明方式。