資料來源：中國經濟網
2004年11月5日
據科學網:位於美國帕薩迪納的美國宇航局噴氣動力推進實驗室於 10月26日晚上開始陸續接收到“卡西尼”號太空船拍攝到的“土衛 六”照片，這是有史以來人類第一次穿透了包裹土衛六的厚厚雲霧 ，近距離地瞭望這顆神秘的衛星。而“卡西尼”號在這次歷時44個 小時的飛越過程中拍攝到的幾百幅照片和收集到的大量雷達數據， 更是令科學家們興奮不已。 可能存在液態水 雖然在過去50年間，人們探測到了太陽系的大部分區域，但是土衛 六——這顆在甲烷氣體組成的橙黃色濃雲覆蓋下的星球至今仍還是 一個謎。此次“卡西尼”號攜帶大量失進儀器有備而來，意在撥開 濃霧，—窺究竟。 美國宇航局的科學家通過對“卡西尼”號飛船發回的照片和數據的 研究發現，土星的神秘衛星“土衛六”似乎擁有一個富含碳基分子 的環境，這種環境曾經使地球上誕生了生命。尤其令科學家們激動 的是，在土衛六冰凍的表面發現了大量原始形態的濕地，冰凍的表 面還有許多風蝕的痕跡，科學家們正是希望通過研究土衛六土壤和 大氣中的化學反應來解開生命起源之謎。 研究人員將土衛六照片上的一片像一個大洲一樣的明亮的白色陸地 命名為“世外桃源”，“世外桃源”旁邊有一片未知的黑暗區域， 一些科學家推測，這個區域可能是由碳氫化合物組成的濕地。參與 “卡西尼”項目的科學家托倫斯·約翰遜說：“對那未知的黑暗區 域我們提出了很多假設。不知這一地區是呈液態呢，還是像柏油一 樣呈固態。” 此外，科學家還在土衛六的南極地區上空發現了一片由甲烷構成的 雲層。以前科學家估計，土衛六表面上存在由液態甲烷和乙烷組成 的海洋，這一估計也可能通過研究得到證實。特別令科學家感到興 奮的是，他們發現在土衛六上顯然存在大量的碳水化合物，這給探 索生命起源的研究提供了有利條件。美國天體科學家喬納森·盧尼 說：“早期在地球上存在著有機物質，後來這些分子發生了某種變 化，生命誕生了。我們需要在太陽系中找到一個地方，那兒正在重 復這一過程……這個地方似乎就是土衛六。” 科學家還發現土衛六存在液態水的跡象。土衛六表面溫度很低，本 來不應該存在液態水。但科學家認為，在土衛六表面的下面，有液 態水存在，水中混有氨，這種氨和水的混合液體的冰點很低。 地質活動很活躍 盧尼說，“卡西尼”號太空船傳回的照片還提示，土衛六上可能存 在“大量的地質活動”，包括曾經發生過噴發水蒸氣的火山爆發和 地表發生“蛋殼型開裂”，從照片上還可以看到類似水星上的火山 岩漿的痕跡，說明土衛六的地質活動的確很活躍。 領導雷達小組的噴氣動力推進實驗室負責人查爾斯·葉拉奇說，雷 達照片顯示，土衛六地表存在著類似金星熔岩流的條紋，這些條紋 可能是岩石的三角形隆起和含有有機物質的一系列冰凍湖泊，其地 表似乎還覆蓋著厚厚一層有機物質，有可能是一系列含有有機物的 凝固的湖泊。 葉拉奇還說，僅覆蓋土衛六地表1%的雷達數據還同時顯示出地表 更深一層的物質，這可能不是岩石表面，而是一些有機物質。科學 家們說，雖然土衛六赤道地區的溫度遠遠低於冰點，但其由水組成 的冰核中可能混和了氨，由於氨的冰點較低，當發生火山爆發時， 到達地表的氨也許能夠融化，並在土衛六的表面流動。也有人認為 ，在土衛六中央部分觀察到的河流痕跡也可能是由其高密度的大氣 造成的。 “卡西尼”號飛船傳回的照片顯示土衛六表面明暗物質之間複雜的 相互影響，土衛六的這種表面似乎是經過多重地質過程形成的。從 照片上可以看到，土衛六表面有少數環形區域，但科學家還不能認 定它們是否為隕石坑。科學家對照片的初步分析還發現，土衛六的 南半球為多種物質所覆蓋，北半球有一圓形物，他們推測那是一個 火山口。土衛六上還存在一些模糊的直線和曲線狀物，在美國噴氣 動力推進實驗室工作的科學家、亞利桑那大學的特透博士說，這些 線條可能是山脈或河流，表示土衛六上有可能正在進行與地球上相 似的地質活動。 7月1日，“卡西尼”號飛船曾從34萬公里的上空掠過土衛六，幾天 之後，它成功進入環土星軌道飛行。在接下來的4年間，其探測計 劃包括45次飛經土衛六。10月26日是它第二次經過土衛六，距土衛 六最近距離將為1200公里，比7月初首次經過時近約300倍。10月27 日向地球傳回了它所拍攝的約500多張紅外和雷達照片。 此次“卡西尼”號所攜帶的成像設備包括多部紅外照相機和雷達裝 置，拍出的照片比先前所有的太空船和地面望遠鏡所拍攝到的照片 都要清晰100倍以上，“卡西尼”號攜帶的可見光紅外掃描輻射計 能夠描繪出土衛六表面的礦物和化學特徵，是迄今有關土衛六的最 好照片。借助這些科學儀器，人們首次清晰地看見了土衛六的表面 。 為“惠更斯”探路 此次“卡西尼”號飛船接近土衛六的目的除了探測土衛六大氣模型 外，另外一項重要使命就是為飛船上所載的“惠更斯”號探測器在 土衛六上的著陸做準備，根據計劃，“卡西尼”號將把歐洲航太局 建造的“惠更斯”號探測器拋進土衛六的大氣層，“惠更斯”號在 下降過程中將取樣檢驗土衛六的大氣成分。 土衛六個頭比水星和冥王星都要大，擁有含氮和甲烷的稠密大氣層 。在太陽系各大行星及其衛星中，只有地球和土衛六大氣層中富含 氮。很長一段時間以來，科學家們對土衛六抱有濃厚的興趣，因為 他們相信，土衛六會成為某種時間機器。科學家們認為，土衛六的 景象正是地球在數十億年前生命起源之前的樣子。兩者間的區別在 於，土衛六要冷得多，其溫度只有零下178攝氏度，無法進行製造 生命的化學反應。據推測，早期地球上也許存在大量類似甲烷的碳 氫化合物。科學家們說，土衛六上可能冷藏著很多化合物，一些類 似化合物也許在生命誕生之前就存在於地球上，歐洲航太局“惠更 斯”項目首席科學家勒布勒東形容說，探測土衛六，就好比是“回 到了40億年前的地球”。 “卡西尼”號於1997年10月攜帶著“惠更斯”探測器發射升空，迄 今遨遊太空近7年，行程約35億公里。“卡西尼”號宇宙飛船所獲 得的土星最大的衛星土衛六的大量的圖片資訊，給科學家計劃在 2005年1月釋放“惠更斯”號探測器提供了價值很高的最新資料。 科學家目前已經選好了著陸點。在看過圖片後，讓科學家最感興趣 的是佔土衛六表面約20%的相對暗色的區域。他們相信深色地區覆 蓋著液態的原油狀物質，比較亮的地區則可能是較堅硬的岩石或甲 烷冰川，他們希望“惠更斯”號探測器能夠成功地降落到最有價值 的深色的油湖裏。 現在美國宇航局的控制工程師們正在將“惠更斯”號探測器的下落 地點調整到土衛六的南半球，並儘量離赤道遠一些。“惠更斯”號 探測器在到達土衛六表面前，它要穿過濃雲、甲烷雨和雷霆閃電。 在“惠更斯”號探測器上，除攝像等設備外，還特別帶有錄音裝備 ，它能夠將雷電的聲音傳回地球。“惠更斯”號還將測試聲音在土 衛六大氣中的傳導速度。按計劃，尺寸較小的“惠更斯”探測器將 於12月25日從“卡西尼”號脫離，於明年1月14日左右“跳傘”降 落到土衛六表面，對土衛六進行短暫的訪問和研究。 這項由美國宇航局、歐洲航太局、義大利航太局等航太機構聯合開 展的“卡西尼-惠更斯”土星探索計劃耗資超過33億美元，“卡西 尼”號飛船是人類有史以來建造的最複雜也是最可靠的太空探測器 。儘管此次傳回地球的照片具有很高的價值，但是有許多有關土衛 六的疑問仍然不能得到回答，當“惠更斯”明年一月實現著陸後， 人類將第一次清晰地看到土衛六的表面。 |