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泰坦拥有哪些秘密?

泰坦有碳氢化合物的河流和海洋,地下水域海洋,甚至还有生命。

土星'月亮泰坦是太阳系中唯一充满大气层的月亮。 (图片来源:NASA / JPL-Caltech /太空科学研究所)

保罗·萨特 是一位天体物理学家 俄亥俄州立大学,的主机 询问太空人太空电台,并且是“您在宇宙中的位置。“ Sutter将这篇文章贡献给了 - 天文空间站.com的专家之声:Op-Ed& Insights

土星's largest moon, 泰坦,也许是太阳系中最神秘的物体之一。我的意思是,看看发生了什么:碳氢化合物湖泊,结冰的结冰外壳,与行星一样厚的大气,谁知道-核心工作在发生什么。 

迄今为止,仅派出了一个小规模的探测器,即卡西尼号任务来详细研究土星系统,它从惠更斯号探测台上落下,对泰坦表面进行了短暂而自杀的但具有科学实用性的任务。在未来几十年中,NASA和欧洲航天局都在计划大胆的飞行任务( 四旋翼飞机 以及漫游者和其他看似科幻的电影)研究泰坦。他们希望学习什么?继续阅读以找出泰坦最大的谜团。

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泰坦的泰坦尼克号气氛

月球厚而沉重,朦胧的大气层主要是氮和一些甲烷的混合物,甲烷的温度保持在摄氏290度(摄氏180度)的严寒温度下。但是,尽管泰坦(Titan)与太阳的距离极远,但太阳辐射仍然起着重要作用。微弱但持续不断的紫外线(UV)辐射和太阳输出的太阳风 混入甲烷和氮气 在大气的最上层,有趣的雨水可能会下到表面,导致泰坦特有的阴霾。

但是甲烷和氮气并不孤单。氧气(以及它的分子朋友二氧化碳和水)也徘徊在 泰坦尼亚的气氛。多少?我们不知道—我们只知道它在那里。它在渗透到低层大气中的朦胧气溶胶中起什么作用?我们不知道传热怎么样?氧气公司可以像冠军一样吸收紫外线,并在寒冷的世界上充当温室气体。它到底有多复杂?

谜团不止于气氛的构成。泰坦的风非常危险,全球风速达到780 mph(1,255 km / h),并在全世界范围内爆炸。泰坦如何获得维持如此巨大的风所需的能量?而且,如果您讨厌由于极地涡旋而导致的冰冷暴跌,那么您就不想搬到月球上,因为月球的大气不稳定程度与地球相同—由某些未知过程引起的。

而且,我们甚至不谈论云。

泰坦的地下秘密

泰坦有“沙”沙丘。它还有湖泊,河流,溪流和完整的水文循环,尽管此处的“水”是指类似甲烷的事物,而不是像水这样的事物。就像在地球上一样,流动的流体塑造,雕刻,重塑和重新塑造它们下面的土地。泰坦的湖泊有多广?河流的稳定程度如何?多久下雨一次?有季节性变化吗?土卫六是像低温地球一样,还是陌生的东西?

现在回到 沙丘。由大气中几乎未知的过程形成的复杂分子会像微小的颗粒一样,逐渐堆积成微小的颗粒,然后向下移动到表面。在这里,超快的风开始发挥作用,将“沙”带入所有熟悉的沙漠景观,您可能会在像火星这样的更干旱的世界中找到它们。除了这些沙丘是巨大的:宽达几公里,长100公里(62英里)。我们所知道的是沙丘存在,但我们不知道沙丘的程度以及它们与风的关系。这很复杂。

泰坦也有陨石坑。一个世界的坑越多,其表面就越大。但是土卫六也有会腐蚀表面的过程(如风和雨),使它们更年轻。那么土卫六的表面到底有多老?

在地表以下,它变得更加陌生,因为泰坦很可能是 全球性液态水海洋 埋在冰冷的外表之下。如果土卫六具有活跃的“低温火山岩”(像一座火山,但由冰和水制成),那么可能存在一个完整的系统,能够将分子从大气层一直传输到基岩,然后再返回。如果土卫六在构造上具有活跃的启动能力,则可能会发生更有趣的化学反应,这可能为所有最有趣的问题打开了大门。…

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泰坦:生活的家? 

在那儿 泰坦上还活着的东西?如果生命在这里立足,那将与地球上的生命截然不同—在一定温度下运行时,任何合理的限制地球活动的小生物都会在令人窒息的稠密碳氢化合物气氛中令人陶醉。有液态水,但在地下。表面上有液态甲烷和其他碳氢化合物—那里的生活可以用它代替更熟悉的水作为溶剂吗?还是只有H20好的生活才有可能? 

但是生命需要的不仅仅是水(或碳氢化合物)。适当的生命形式是大量富含有机分子的袋子。但是这些分子中的许多是在高层大气中(某种程度上)或在海洋底部(某种程度上)产生的。这些重要成分中有多少进入海洋(它们中的任何一个),在那里它们可以从单纯的构造物变为实际的生命?谁知道。

也许在水下和深海都有生命。也许他们彼此憎恨,并一直处于慢动作战争中。也许我正在超越自己。让我们去土卫六寻找。

您可以收听以下网站上的“问太空人”播客 的iTunes, and on the Web at http://www.askaspaceman.com。使用#AskASpaceman或跟随Paul在Twitter上问自己的问题 @PaulMattSutterfacebook.com/PaulMattSutter。在推特上关注我们 @Spacedotcom 要么 脸书

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