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NASA为什么要送“蜻蜓”上土卫六?

2020年3月8日8:21 环球解密

    美国宇航局(NASA)计划于2034年送探测器“蜻蜓”(Dragonfly)登陆土星最大的卫星土卫六(也称为“泰坦”),将在近三年的任务中探索泰坦的地表共160多公里——是火星探测车所有行程加起来的两倍。

    尽管只是一颗卫星,土卫六却有着行星的所有特征,有云层、雨水、湖泊和河流,甚至还有地下咸水层,外面裹着厚厚的一层橘黄色不透光的大气层。NASA科学版记者谢赫特曼(Lonnie Shekhtman)介绍说,土卫六至少有几个原因吸引NASA决定送一个像无人机一样的探测器上去探明更多细节。

    1 太阳系内唯一一个有着很厚大气的卫星

    土卫六的大气层很厚是地球大气层密度的四倍。以至于350年以来,科学家都看不清土卫六的真实大小。

    自1655年荷兰天文学家首次发现土卫六后,直到1944年,荷兰裔美国天文学家奎珀(Gerard Kuiper)用望远镜才分辨出原来它被厚厚的气层包围着。再后来,NASA的卡西尼号(Cassini)探测器在13年间,127次靠近它,才看到了其地表的情况。

    土卫六上面的引力只有地球的七分之一,地面温度只有零下179摄氏度,这些条件有利于探测器在地表飞行,只需更少的能量就能飞得更快、更远。

    2 大气层成分最类似地球

    土卫六的大气层含95%的氮气(地球含78%),和约5%的甲烷,以及其他一些富含碳的化合物。它和地球大气的最大区别在于,没有氧气,地球的大气中氧气占约21%。

    可是,科学家认为大约在38亿~25亿年前,远古时期地球上只有大量的微生物,那时大气中没有氧气,却含有大量甲烷。一些科学家认为那个时期的地球,也裹着厚厚的一层橘黄色大气层,就像现在土卫六看起来的样子。

    因此科学家好奇,现在的土卫六会不会是几十亿年前地球的状态?

    3 令人好奇的含碳化合物,有没有微生物?

    土卫六的大气层只有氮和甲烷两种成分,可是经过阳光辐射,却分解再组合成各种含碳的化合物。由于碳是生命的基础之一,科学家很想知道土卫六上面到底有哪些含碳化合物。

    土卫六上有没有微生物还很难说。一方面,土卫六的地表缺少生命的另一个重要元素——液态水;另一方面,土卫六表面存在液态甲烷。科学家知道,地球上一些微生物可以生存在条件很恶劣的环境中。这意味着不能排除土卫六上有微生物的可能性。

    4 和地球相似的地貌,却都是外星材料

    土卫六上面的地形、石头沙土景观都和地球很像,但是近距离观察发现都是由不一样的物质构成。

    “蜻蜓”的着陆地点已经选在一个名为“香格里拉”的区域。那里的沙丘和地球上纳米比亚的景观很像。纳米比亚的一座座沙丘最高可达300米。在土卫六,最高的“沙丘”大约在100米~175米高,不过他们不是沙子组成,是由深色碳氢化合物、或固态甲烷构成,看起来就像很细咖啡渣一样。

    土卫六上面也有类似地球表面流动的河流、湖泊和大海一样的景观,可那不是水,而是甲烷气体。这些气体在土卫六地表勾勒出山丘、河谷等。科学家看到有的类似美国犹他州的白峡谷,有的像中国广西省的地貌。

    土卫六地表还有一些突出的“岩石”,它们全是冰块。科学家猜测那上面也有活火山,可是喷发的“岩浆”应该是液态水,而不是熔化的石头。

    站在土卫六的地面,抬头看到的云层和地球上差不多,那里也会“下雨”,可下的不是水,是甲烷。

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