地外生命的最佳地点

第六节　地外生命的最佳地点——土卫六

仿佛一部科幻小说的开头，2005年1月14日，由法国音乐家朱利安·斯万戈和路易斯·艾瑞谱写的《啦啦啦》《烦躁的迪安》《激情时刻》和《没有爱》四首风格劲爆的摇滚歌曲在一个橙色的星球上依次响起。这是太空探测器“惠更斯”号送给这个星球的见面礼，也是欧洲航天局为这次史无前例的登陆谱写的胜利之歌。

土卫六把影子投在土星上。

它的第一个听众是谁？是长着与人类相似外貌的智慧生物还是冰冷的岩石和湿土？我们不得而知，唯一知道的是那个橙色星球的名字——土卫六。

一颗比水星还要大的卫星。

一颗太阳系唯一拥有浓厚大气层的卫星。

美丽的土星环

土星是太阳系内第二大行星，仅次于木星，是从太阳向外数的第6个行星。它类似于木星，属于类木行星，即没有固态表面的巨行星，是与地球完全不同的一类行星。1781年发现天王星之前，人们始终把土星公转轨道当做太阳系的疆界，再往外就是“天外天”的恒星世界了。土星直径约6万千米，是地球的10倍，质量是地球的95倍，密度只有0.7克/立方厘米，比水还轻，假如把土星浸在水里它也不会沉下去。土星的英文名字Saturn，是以罗马神的农神萨杜恩命名的。中国古代称之为镇星或填星。

1655年3月25日，荷兰天文学家惠更斯在用自制的3.7米长折射望远镜观测土星时，无意中发现了一颗土星的卫星。它就是最受天文学家瞩目的土卫六。

土卫六是土星最大的卫星，英文名称“泰坦”来自约翰·赫歇尔爵士，约翰·赫歇尔在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。泰坦是希腊神话中的女巨神，第二代土星之神克洛诺斯(Cronus)的妻子。

土星的神话符号

人类在土卫六上发现了许多类似地球的地方，从而使科学家深信：土卫六是太阳系中存在地外生命的最佳地点！

土卫六离土星的平均距离约122万千米，几乎是沿着圆轨道绕土星运动。为什么土卫六能够等距离地绕土星运动，还是一个待解之谜。土卫六的自转周期与公转周期相同，这一点与月球类似。

土卫六一半是水冰，一半是固体物质，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。

土星

1944年，杰勒德使用光谱望远镜发现土卫六大气的甲烷局部压力达到100毫巴。土卫六也是目前已知拥有真正大气层的卫星。后来，“旅行者”号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，星球表面的压力是地球的1.5倍。大气层厚度约为2700千米。土卫六表面温度很低，在-190℃～-210℃之间。跟许多星球一样，浓密的云层遮盖住了土卫六表面地貌。

土卫六卫星

关于土卫六还有一个小小的误会。长期以来，土卫六被认为是太阳系卫星的卫星之王。直到“旅行者”号测量的数据资料表明土卫六的实际直径为4828千米，小于木星的卫星木卫三，屈居太阳系卫星之二。

随着宇航事业的飞速发展，行星际探测器取得了空前的成果。目前，亲自探测过土卫六的行星际飞船是美国发射的“先驱者11号”和“旅行者1号”。

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35万千米处拍下的5张高分辨率的照片。在照片上，土卫六呈现美丽的橘红色，像熟透了的橘子。1980年，美国国家宇航局的“旅行者1号”第一次拍下了土卫六的照片，人们没能看到这颗神秘的星球，唯一看见的就是一层厚厚的、不透明的橙色气体。这层气体密不透风，彻彻底底地将土卫六包裹着，使人类一点都不能“偷窥”到其中的秘密。这是由于土卫六是太阳系中唯一除了地球外的富氮行星——土卫六大气的94%是氮气。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。科学家认为这些碳氢化合物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橘红色烟云。

虽然没有看见“庐山真面目”，但是探测器在土卫六的大气层中找到了丰富的氮、大量的甲烷和一些含碳的化合物。这些都是“生命”的必备条件，于是科学家向世界宣称：土卫六可能是生命存在的“温床”！

飞向土星

“卡西尼”号太空飞船进入土星领域拍摄的照片

2004年12月25日，由欧洲航天局、美国国家宇航局、意大利太空总署联合研制，世界范围内17个国家提供技术支持的“惠更斯”探测器，从“卡西尼”号太空飞船上脱离环火星轨道后，经过19天的“睡眠旅行”，终于在2005年1月14日17时03分，以2万千米/小时的速度进入浓密的大气层，开始了降落土卫六的惊险之旅。

这颗重达320千克的探测器接受了最严厉的土卫六大气挑战——它被加热至3500℃并将速度降低到1400千米/小时。

在全世界的关注下，经过惊心动魄的137分钟，“惠更斯”号先后打开了三个降落伞，借助降落伞均匀地进行减速。并最终成功地穿越了土卫六浓厚的大气，落在了“泰坦”赤道附近区域的冰冻表面上。

“惠更斯”探测器登陆土卫六。

登陆后，“惠更斯”的所有仪器设备立即开始工作，包括拍摄卫星山川地貌、测量风速、分析土卫六的大气成分和研究土卫六表面，并将这些数据直接传输到“卡西尼”号飞船上。而围绕土星运行的“卡西尼”号也调整姿势，将天线对准地球，将这些宝贵的数据传回美国航天航空局的深空监测网。这些数据以光速用了80分钟才传回地球。

在距土卫六表面约19千米处，“惠更斯”拍到了厚厚的一层云雾。科学家指出，这层云雾的主要组成物质极有可能是甲烷。在着陆之后，“惠更斯”还发现，土卫六表面物质正在不断蒸发，并产生更多的甲烷。据推测，早期地球上也存在大量类似甲烷的碳氢化合物。

当科学家们闻到这股和早期地球相似的气体之后简直欣喜若狂。参与此次计划的安德鲁·鲍尔博士兴奋地喊道：“天哪！这简直太不可思议了。在对传回的那些照片和数据进行分析之后，迷雾般的橙色星球由95%的氮气组成，剩下的气体则是甲烷和其他碳氢化合物，这些大气真的和早期的地球十分相似。这意味着我们真的美梦成真了。”同时，土卫六大气中还有一氧化碳和二氧化碳的痕迹，所有这些都使科学家联想到45亿年前的地球。

“惠更斯”探测器成功降落在土卫六上。

科学家通过分析，证实土卫六的表面存在众多大小不等的海洋，其中一个海洋的面积与美国蒙大拿州的面积相差无几。但这些海洋里的液态物质不是水，而可能是甲烷或者乙烷。

“惠更斯”号探测器安全着陆。

其后，“惠更斯”号探测器记录到了一段频率为35Hz的无线电信号。虽然该信号在不久后又重复出现了一次，但欧洲空间局的科学家们至今也无法解释其产生的根本原因。在地球上，自然状态下的无线电信号均来自闪电。而在土卫六上并不存在闪电，此外，这些无线电信号均来自海洋深处。要知道，目前已知的任何一种液体均是无线电信号的不良传播介质。因此，要使无线电信号到达土卫六表面，其源头的辐射功率必须非常强大。

科学家们表示，土卫六表面的温度虽然非常低，根本不适合生命的存在，但从理论上讲，该卫星的海洋却要“暖和”得多，并且完全有可能存在着适合生命生存的环境。

许多科学家认为，土卫六上的无线电信号可能是该卫星本身发生振荡辐射的产物，但这一观点现在既无法得到证明，也无法进行否定。

与原始地球相似的大气，探测器着陆时的泥泞证实了水的存在……与地球惊人的一致，使人们重新发出疑问：土卫六上有着智慧生命吗？

对土卫六上存在智慧生命的幻想由来已久。在小说《地球帝国》中，土卫六成了拥有25万人口的人类殖民地，并在太阳系经济中扮演主要角色，土卫六大气中的氢成为了行星间旅行的动力来源；在电视剧《恒星》中，土卫六变成主人公Dante的老家，也是一个大型的殖民地；在1997年由乌玛·瑟曼主演的影片《千钧一发》中，土卫六成为太空旅行的终极理想地点。

土卫六自被发现以来，至今已有300多年，但人类对它的认识还远远不够。

1980年，当“旅行者”探测器飞经土卫六时拍摄的画面

土卫六——太阳系中的又一个奇异世界。黑暗寒冷的表面，液态氮的海洋，暗红的天空，偶尔洒下几点夹杂着碳氢化合物的氮雨，表面还可能存在有机物堆积。这些都是人类了解生命起源和各种化学反应的理想之处。

对人类来说，土卫六就像一个时光机器，有助于我们了解地球最初期的情况，揭开地球生物如何诞生之谜。

土星全家福

知识链接

土卫六是土星最大的卫星，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/立方米。环绕土星公转轨道半径长为1221 850千米，偏心率0.0292，轨道平面与土星赤道面的交角为0.33°，公转周期为15天22时41分24秒。其表面大气压力1.5×10⁵帕斯卡，表面温度-178℃。土卫六的天空中下烃雨，包括甲烷，之后聚集起来，形成了液态湖泊和沙丘。而今，科学家通过美国宇航局“卡西尼”号飞船的观察结果，确定了这些液态烃的数量。地球大约贮备有1300亿吨天然气，是美国全年居民取暖、空调和照明所需能源的300倍，而土卫六上几十个湖泊中每一个就有这么多的能源。因此，土卫六具备的天然气和其他液态烃比地球上贮备的石油和天然气多了好几百倍。