這顆衛星和地球有相似的大氣層,卻只有地球的1

導語:土衛六是土星最大的衛星,在很多方面,它看起來更像一顆行星而不是衛星。

這顆衛星和地球有相似的大氣層,卻只有地球的1/50,可能存在生命

它與地球驚人地相似,但卻與地球截然不同,極端寒冷,河流、湖泊和海洋充滿液態甲烷/乙烷。此外,土衛六是太陽系中唯一一顆大氣層較厚的衛星,在這方面,它也讓人想起太陽系中的主要行星。土衛六的大氣層和地球大氣層一樣,主要由氮氣組成。土衛六的大氣層是如何形成的,這一直是這個奇異世界的謎團之一。

一項新的研究揭示了這個問題。這項研究於2019年1月22日發表在《天體物理學雜誌》的網絡版上。這項來自西南研究所(SwRI)的研究表明,土衛六大氣中的氮來自於衛星內部有機物作用。世界資源研究所空間科學與工程部的研究科學家、這項研究的主要作者凱利米勒提供了一些背景資料:

這顆衛星和地球有相似的大氣層,卻只有地球的1/50,可能存在生命

土衛六是一顆非常有趣的衛星,因為它有非常厚的大氣層,這使得它在太陽系的衛星中獨一無二。它也是太陽系中除地球外,唯一在表面有大量液體的天體。然而,土衛六擁有的是液態碳氫化合物而不是水。

毫無疑問,土衛六上正在發生大量的有機化學反應,因此,它是人們好奇的一個不可否認的來源。

關於土衛六大氣的主要理論是,來自彗星的氨冰在撞擊或光化學作用下轉化為氮,形成土衛六的大氣。雖然這可能仍然是一個重要的過程,但它忽略了我們現在所知道的彗星中相當大一部分的影響:複雜的有機物質。

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米勒的研究靈感來自於一項對另一個截然不同的物體——67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星的探測任務,該任務由歐洲航天局的羅塞塔號飛船進行了詳細的研究。事實證明彗星的成分是1/2的冰,1/4的岩石和1/4的有機物質。根據米勒的說法,這顆彗星的組成對於弄清土衛六的大氣層是如何形成的具有重要意義:

外太陽系的彗星和原始天體真的很有趣,因為它們被認為是太陽系剩下的組成部分。這些小天體可以被合併到更大的天體中,比如土衛六,在它的核心可以找到密度大、富含有機物的岩石物質。

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那麼這一切究竟是如何適用於土衛六的呢?米勒將土衛六內部的熱模型與隕石中有機物的數據進行了比較。這個想法是想看看在土衛六剛形成時,隕石撞擊土衛六能產生多少氣態物質。

結果是,衛星上大約一半的氮,也許還有大部分的甲烷都可以在這種情況下解釋。這些有機物將被作用生成成土衛六,就像它在幾十億年前形成的那樣。

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土衛六的大氣中主要含有氮,但也含有5%的甲烷,可以形成有機化合物。如今,這些有機物遍佈土衛六——無論是在大氣中(以霧霾的形式),還是覆蓋在土衛六表面(包括由大量有機物構成的"沙丘")。

但是土衛六大氣中的甲烷仍然需要以某種方式進行補充,因為甲烷會隨著時間的推移而分解,科學家們仍然不確定這是如何發生的。在地球上,大多數甲烷來自生物,但在土衛六上——考慮到極端的條件——更有可能是衛星最初形成時遺留下來的原始甲烷,類似於在冰巨星天王星和海王星的大氣中發現的甲烷。

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然而,一些科學家確實認為,土衛六上可能存在某種原始生命,可能存在於土衛六的甲烷/乙烷湖泊和海洋中,也可能存在於地表水海洋中。


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