泰坦星与地球

泰坦星与地球

奔向宇宙，奔向群星，这是千百年来人类的梦想。泰坦星会实现人类美丽的愿望吗？我们在等待。

千百年来，人类一直梦想在浩渺的宇宙空间里，能找到人类自己的伙伴或地球的伙伴。他们的目光先后投向过月球、火星、金星、木星、土星，乃至遥远的河外星系。虽然一切都是未知，但探索和寻觅的脚步从未停止。

最初，火星的种种神奇曾令科学家们满怀希望。从20世纪70年代风靡一时的“火星人”传闻，到20世纪末“探路者号”着陆火星，世人对它的关注程度始终有增无减。即便一些科学家一再说明，火星上生命存在的可能性微乎其微，但人们幻想向火星移民的热情似乎日益高涨。最近的探测飞行表明，火星上可能真有水的存在，只不过它们不是如人们最初想象的流淌在火星运河中，而是以固体——冰的形式存储在这颗红色行星的极地里。于是，人类丰富的想象力再次被激发。火星曾是一个鸟语花香的世界吗？我们能在火星上建立另一个地球吗？这些问题现在还无法回答，我们只能等待新的发现、新的突破。

“永远的火星”总是令人牵肠挂肚。除了它，“木卫二”也是近年来天文学家研究的热点。木卫二是伽利略于1610年用他自己简陋的望远镜发现的一颗木星卫星，被命名为“欧罗巴”。1979年，美国“旅行者”号探测器对其近距离观测时发现，木卫二表面大部分是光滑的冰块；1989年美国发射了飞向木星的“伽利略”号宇宙飞行器，它于1997年传回了木卫二的照片。通过照片，人们能清晰地看到它表面的冰原及裂缝。1999年，“伽利略”从距木卫二仅600千米处传回的照片，使这颗直径3138千米的卫星一跃成为继火星之后又一个生物天文学的“圣地”。通过对图片的地质分析，天文学家推断，木卫二和地球一样含有液态水，不过，这些水被封在冰层下。有水就意味有生命（水是形成氨基酸的必要成分，氨基酸可形成化学链，化学链又促使脱氧核糖核酸与活性细胞的形成）。有人正计划向木卫二发射一个可穿透冰盖的小型潜水探测器，以探知是否真有生命存在的痕迹。

在火星和木卫二起人们的兴奋还未平复时，另一颗神秘的卫星——“泰坦星”，又重新闯入我们的视野，希望的火焰再一次点燃。

泰坦星也叫“土卫六”，距太阳14亿千米，表面重力为地球表面重力的1/7，表面温度一178℃，直径4828千米。它是土星23颗卫星中最大的一颗，体积在太阳系众行星的卫星中位居第二。早在1655年，荷兰天文学家惠更斯就发现了这颗巨大的卫星，人们便用希腊神话中力大无穷的独眼巨人泰坦为其命名。1940年，美国天文学柯伊伯发现它被厚重的大气层包围。

1980年，“旅行者1号”探测器拍摄到泰坦星的照片，照片上的它被浓密的橘红色云雾所笼罩。据“旅行者1号”的仪器分析，泰坦星上大气的主要成分是氮，还有甲烷及少量碳氢化合物。这一成果令科学家们雀跃不已。因为数十亿年前地球的原始大气环境，与目前的泰坦星相仿；也就是说，泰坦星这种状况有可能导致强烈的温室效应，从而使其表面温度升高，也许会形成一个类似地球生命诞生前的环境。

科学家们迫切地想进一步探知，泰坦星厚重的大气层下究竟隐藏着哪些奥秘。1997年10月，“卡西尼”号太空飞船升空。根据一个耗资34亿美元的宏大计划，飞船预定于2004年7月进入土星区域，并将围绕土星运转4年之久，以仔细考察这颗美丽的星球；届时，一个名为“惠更斯”的登陆舱还将在泰坦星上降落。

卡西尼号飞船直径约2.7米，总重达6吨，由轨道探测器和着陆器两部分组成。（轨道探测器装有12种探测仪器，着陆器装有6种探测仪器。）1998年4月卡西尼号飞掠金星，获得了第一次加速。绕太阳公转一周后，它于1999年6月再次飞掠金星，获得第二次加速。同年8月，它在地球附近掠过，获得第三次加速。而2000年12月，卡西尼号飞掠木星，得到了最后一次加速。按计划，它将在2004.年7月飞抵目的地，同时进入环绕土星运行的轨道。其任务是环绕土星飞行74圈，就地考察土星大气及大气环流动态。它还将多次飞临土星的众多卫星，其中会飞掠泰坦星45次。在接近泰坦星时，探测器将用雷达透过云层绘制泰坦星的表面结构图。此外，预计探测器可发回近距离探测土星、土星环和土卫家族的图像50万帧。

根据预计，在2004年11月，“惠更斯”号着陆器将脱离卡西尼号飞向泰坦星，并在泰坦星上实现软着陆。降落过程会持续2.5小时，在这段时间里，它将用所带仪器分析泰坦星的大气成分，测量风速、探测大气层内的悬浮粒子，且着陆后还会维持工作状态1小时，以探测泰坦星上是否有水冰冻结的海洋，是否存在某种形态的生命。惠更斯号收集到的数据和拍摄的图像，将通过环绕土星飞行的卡西尼号轨道探测器传回地球。

现在卡西尼号飞船正遨游在太空，人们对泰坦星的研究也在加紧进行。新的成果不断涌现。美国能源部的天文学家宣布，他们发现泰坦星上可能存在大片由液态碳氢化合物组成的“海洋”，如果得到确认，那么这将是人类在太空首次发现“海洋”。天文学家们在夏威夷通过巨型望远镜“凯克”对泰坦星进行观测时发现，泰坦星上一些可能由冰或岩石组成的大洲或高地之间，存在着一片肾脏形的深黑色区域。他们认为，这即是由液态碳氢化合物组成的“海洋”。参与观测的科学家麦金·托斯介绍，那片海洋可能是由液态甲烷、乙烷或其他碳氢化合物组成，当然也有可能是一种固态的有机物质。有迹象显示，这种复杂的化学组成类似于地球早期呈现的状况，或许在这充满有机分子的环境里存在着某种形式的生命。

从前曾有科学家认为，泰坦星上的乙烷会聚合，并以黑雨的形式降落到表面。无独有偶，2001年10月20日出版的《科学》杂志，发表了美国北亚利桑那大学格里菲斯教授关于泰坦星的最新研究结果。文章说，泰坦星是太阳系中唯一一颗有大气层的卫星，且它的表面包含着许多构成生命的基本物质，如氮、碳和水等。因此，近年来它成为人类寻找外星生命的热点之一。

虽然泰坦星的表面重力只有地球表面的1/7，但由于极其寒冷，泰坦星的大气处于能量较低的状态，这样，它以比地球弱得多的引力，吸住了比地球浓密得多的大气层。格里菲斯教授对泰坦星不可见光波段的辐射进行了观测，结果发现正像人们原先预计的，泰坦星上每天都有云层形成和消失。而云层的消失就意味着在泰坦星上每天都会“下雨”，不过从这颗星球的天空降下的不是“雨水”，而是液态或固态“甲烷”。甲烷是地球上很多家庭使用的天然气的主要成分。在地球上，天空的云是由于阳光的照射、加热，水变为水蒸汽，水蒸汽上升到温度较低的高空后凝结成水滴或冰晶形成的；但泰坦星表面温度极低，接受到的太阳能量只有地球表面的1/100，所以泰坦星天空中的云可能是由于其内部的热量形成。教授的观测还表明，泰坦星上被甲烷云层覆盖的部分只有1/100（地球有50%的部分被云层覆盖），因此这颗星球上的天气变化非常柔和，“降雨”较稀少（尽管这样，科学家们认为泰坦星上的低洼地区仍可能存在着液态甲烷的海洋）。

到目前为止，科学家们为我们描绘的泰坦星上的景象，是已发现的所有星球中和地球最为相似的：天空中不时有云朵飘过，偶尔还会雪花飞舞；地面上山丘起伏，广阔的海洋里甚至可能有生命的存在。但这幅颇具诗意的图景仅仅是科学家们的推测。只有到2004年，卡西尼号飞抵泰坦星上空，“惠更斯”号着陆器在其表面降落，那时，这种推测的真实性才会得到最后的验证。

值得一提的是，在重达350千克的“惠更斯”上，除了众多的科学仪器外，还有一个特殊的光盘，光盘上录制了通过网络征集的给“泰坦人”的信件，多达100万封，人们的热切、渴望可见一斑。这些发给“泰坦人”的信件五花八门，读后令人忍俊不禁。绝大多数信件的语气十分友好，很诚恳地邀请“泰坦人”来地球做客。例如，一位13岁的小朋友要“泰坦人”，“赶快到我们这个蓝色的星球上做客”；一个自称“老鼠”的网虫整封信里只有一句滑稽的问候：“喂，泰坦上的绿色虫子，你们好！”据说还有一封美妙的征婚信：“一位身材高挑的法兰西女郎，拟结识一位魁梧英俊的外星人男士，如有可能，请来些罗曼蒂克。”该信署名为“30岁的弗兰西斯·朱古亚”。但愿他（她）们都能梦想成真。