太阳系中的神秘土卫六——泰坦到底对我们隐藏着什么秘密？

土星的卫星泰坦是太阳系中唯一一颗拥有较厚大气层的卫星。(图片：NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

土星最大的卫星，土卫六，也就是泰坦，可能是太阳系中最神秘的天体之一了，泰坦卫星上有碳氢化合物湖，冰冻的冰壳，还有和行星一样厚的大气层，泰坦的核心究竟在发生着什么?

到目前为止，人类只发送过一个微不足道的探测器去详细调查土星系统，那就是卡西尼号任务，这个任务曾经向泰坦发射了惠更斯号探测器去执行一个短暂、同时又具有科学价值的自杀式任务。而在未来的几十年里，美国国家航空航天局和欧洲航天局还计划向泰坦发射其他大胆的任务(包括四轴飞行器、漫游车和其他看起来像科幻小说的神奇事物)执行研究。他们究竟希望知道什么呢?

泰坦的天上秘密

泰坦的厚重大气层主要是氮气和一些甲烷的混合物，这些气体处于零下290华氏度(零下180摄氏度)的低温环境当中。尽管泰坦离太阳非常遥远，太阳辐射仍然在泰坦的大气中发挥着相当重要的作用，微弱但持续不断的紫外线(UV)辐射和太阳风会与泰坦大气层最上层的甲烷和氮反应，随后雨水会以有趣的组合形式滴落到泰坦地表，形成土卫六特有的薄雾环境。

但是泰坦大气中也不只是只有甲烷和氮。氧，还有它的分子朋友二氧化碳和水也存在于泰坦大气中，但是有多少呢?这我们就不知道了，确切地说——我们只知道泰坦大气里面确实有氧、二氧化碳和水。这三种物质在笼罩泰坦低层大气的烟雾中起着什么作用?我们也不知道。那么泰坦上的热量传递呢?氧气和二氧化碳吸收紫外线辐射的能力很强，它们可以在泰坦的寒冷世界里充当温室气体的角色，但是泰坦上的温室效应又到底有多复杂呢?

大气构成只是泰坦谜团的冰山一角。泰坦的风速非常地块，全球风速达到780英里每小时(1255公里每小时)。泰坦究竟是怎样获得足够的能量去维持这么巨大的风力的呢?我们无从得知。如果你讨厌极地涡旋导致的寒冷气温骤降，那你可能就不想搬到这个卫星上了，因为由于某种未知的原因，它和地球一样也有着大气不稳定性。

泰坦的地下秘密

泰坦有“沙丘”，它也有湖泊、河流、小溪和完整的水循环，不过这里的“水”指的是甲烷之类的东西，而不是水之类的液体。但泰坦的湖泊有多大?它的河流有多稳定?多久下一次雨?有季节变化吗?泰坦是像一个低温的地球，还是比低温地球更加奇怪的东西?

先说回沙丘。泰坦大气中存在着一些未知的过程，在这些过程里形成的复杂分子会以微小颗粒的形式掉落到泰坦地表，这些微小颗粒会慢慢堆积起来，然后风速超快的风会把这些“沙子”吹到类似沙漠的环境中，这些环境更像干燥行星的沙漠景观(比如火星)。这些沙丘非常巨大，它们足足有几公里宽，100公里(62英里)长。我们目前只知道泰坦上确实存在沙丘，但我们不知道它们的范围和它们与风的关系，这非常复杂。

泰坦有陨石坑，一个行星的陨石坑越多，它的表面就越古老，但是泰坦也有可以侵蚀表面的侵蚀作用(比如风和雨)，就像在地球上一样，流动的流体会冲刷和重塑它们流经的土地，这可以使泰坦的地表看起来更加年轻。那么土卫六表面的年龄到底有多大呢?

泰坦表面之下还要更加奇怪，因为泰坦的冰壳下面很可能有着一个覆盖全球的液态水海洋。如果泰坦上有活跃的“低温火山”(像火山一样，但由冰和水构成)的话，那么泰坦就很可能有着一个能够将分子从大气层顶部一直运送到基岩，然后再从原路返回的完整系统。如果土卫六在地质构造上是活跃的话，那么泰坦之上还可能会发生更多有趣的化学反应，这就为接下来最有趣的问题打开了大门……

泰坦的生命秘密

泰坦上有生命吗?如果生命在泰坦找到立足之地的话，那么它将与地球上的生命截然不同——泰坦的低温和令人窒息的厚碳氢化合物大气都不适合地球生命的生存。虽然泰坦卫星上是有液态水，但这些液态水被埋在地下，泰坦表面的是液态甲烷和其他碳氢化合物——那里的生命能把它们用作生物溶剂吗?还是说只有水才能让生命的出现成为可能呢?

但是生命需要的也不仅仅只有水(或碳氢化合物)，一个基本的生命形式是一个富含有机分子的集合。但泰坦上的分子有许多是在上层大气和海洋底部(以某种方式)产生的，这些重要的成分中有多少进入到了海洋里?在海洋里它们又该怎样从简单的生命积木变成真正的生命?谁知道呢。

也许泰坦地下海洋和表层海洋都有生命存在，也许它们彼此之间还非常憎恨对方，并且经常缓慢地发生冲突，但也许有可能只是我们想多了而已，而这一切的答案都只能去泰坦上找。