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土衛六影像揭密 竟與地球極度相似

《國家地理》雜誌中文網
2017-01-24
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土衛六影像揭密 竟與地球極度相似
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2005年,惠更斯號(Huygens)探測器穿過層層迷霧,登陸土衛六泰坦(Titan),發現那裡不但湖泊羅布,也有風吹雨淋,是個充滿驚奇的外星世界!

12年前,一艘小小的太空船乘著降落傘,穿過濃厚的霧霾,登陸外星地表。它在冰凍的地表上砸出了一個小坑,接著又彈了起來,滑行了一段距離,最後才搖搖晃晃地降落。

幾秒鐘後,它終於穩穩地落腳在土星最大衛星 ─ 土衛六 ─ 潮濕的氾濫平原上。

2005年1月14日,歐洲太空總署(European Space Agency)的惠更斯號無人探測器,首度登陸這顆煙霧瀰漫的橘色星球,傳回土衛六地表的清晰影像。惠更斯號在短短的一小時內拚命收集各項觀測數據,因為在這之後,電池就會耗盡,它的母船卡西尼號也即將消失在地平線上。

土衛六影像揭密 竟與地球極度相似

從卡西尼號太空船的角度看過去,土衛六就像是掛在土星環上閃閃發亮的珍珠。 PHOTOGRAPH BY NASA, JPL-CALTECH, SPACE SCIENCE INSTITUTE

在降落和著陸後的短暫時間內,惠更斯號所收集到的觀測資料,就足以讓科學家一窺土衛六的真實面貌,發現這個星球竟與地球如此相似。

土衛六影像揭密 竟與地球極度相似

從這張美國航太總署(NASA)卡西尼號太空船所拍攝的全彩影像中,可以看到土星最大的衛星 — 土衛六,正經過土星和土星環的前方。PHOTOGRAPH BY NASA

 

土衛六與太陽的距離將近14.5億公里,因此溫度很低,冰層堅如磐石。像甲烷和乙烷這樣在地球上以氣態存在的有機化合物,在這麼低的溫度下,也成了液體,匯聚流入廣闊的湖泊和海洋。

不過,在直徑5150公里的土衛六上,有山、有雨、有風、有浪,比起那些布滿隕石坑的死寂衛星,土衛六更像是顆行星。土衛六不但在地表上有油膩膩的碳氫化合物海洋,地底下更有液態水組成的海洋,因此成了尋找地外生命的絕佳目標。

「土衛六有兩種不同的海洋,」美國約翰霍普金斯大學的行星科學家莎拉.赫斯特(Sarah Hörst)表示,「理論上來說,那裡可能有我們熟知的生命形式,也有我們還無法理解的生命。」


穿越迷霧

美國太空總署的卡西尼號太空船帶著惠更斯號探測器一起進入土星系統,在進入土星軌道後不久,就與登陸器分離。

土衛六影像揭密 竟與地球極度相似

土衛六的濃厚大氣,讓我們始終無法看清它的地表樣貌。 PHOTOGRAPH BY NASA


卡西尼號的任務是探索土星和土星的眾多衛星,但這艘以荷蘭天文學家克里斯蒂安.惠更斯(Christiaan Huygens)命名的小小探測器 ─ 惠更斯號,它的目標只有一個,那就是地表被濃密大氣籠罩的土衛六。

惠更斯號與卡西尼號分離後,經歷了20天的飛行,才抵達土衛六。接著花了超過兩小時的時間,穿越土衛六的大氣層,著陸在寒冷的平原上,在近零下180度的低溫下收集數據。

「惠更斯號直接觀察到了土衛六的狀況。在這之前,我們對土衛六的所有認識,都來自於間接的推測。」美國亞利桑那大學(University of Arizona)的拉爾夫.勞倫茲(Ralph Lorenz)表示,「惠更斯號讓我們看到土衛六地表的特寫鏡頭。」

土衛六影像揭密 竟與地球極度相似

從土衛六上方9.7公里處所拍攝到的地表樣貌。這張影像是由惠更斯號探測器所拍攝到的多張照片所組合而成。 PHOTOGRAPH BY ESA, NASA, JPL, UNIVERSITY OF ARIZONA

惠更斯號傳回的數據顯示,土衛六上有高原、峽谷和液體侵蝕而成的溝渠,在氮氣構成的大氣裡,還有狂風呼嘯而過。科學家由地表觀測結果推測,惠更斯號探測器的降落地點不是乾燥的沙漠,而是被某種液體浸潤的沙土。

科學家能夠利用惠更斯號的大氣測量數據,重建土衛六遠古大氣層的成分(很可能由氨氣和甲烷混合而成),以及研究有機分子在以氮氣為主的大氣中,如何發生反應。在地球演化出生命、大氣變得富含氧氣之前,情況和這極為類似。

土衛六影像揭密 竟與地球極度相似

這張彩色影像是由卡西尼號太空船所拍攝到的多張照片組合而成,可以看到在土衛六北半球的陸地上,遍布著由碳氫化合物所形成的湖泊和海洋。 IMAGE BY NASA, JPL-CALTECH, ASI, USGS

「土衛六是除了地球以外,唯一一個大氣也是以氮氣為主的星球,」赫斯特說,「我們推測,許多在土衛六大氣層中發生的化學反應,在早期地球還沒有氧氣時也都存在。」


撰文:Nadia Drake

編譯:胡佳伶

完整內容請至《 國家地理 》雜誌中文網

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