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土衛六是個"大油田" 高碳環境或揭生命起源

 

CCTV.com  2008年02月15日 10:56  來源:大洋網-廣州日報  

  

  藝術家畫的土衛六想象圖。

  在太陽系裏有個地方,那裏擁有豐富的有機物能源,僅是目前已探明的數個湖泊蘊藏的天然氣和石油等有機物儲量就已經遠超地球,至少高達地球的數百倍。不過,此地距離地球120億公里,也不適合居住,其氣溫最高的時候才有零下179攝氏度。這個“大油田”就是土星最大的衛星、太陽系第二大衛星土衛六。此外,科學家還相信,土衛六是揭開宇宙生命起源的關鍵。

  天上下“甲烷雨”

  地上有“煤沙丘”

  歐洲航天局13日發佈報告稱,被發射到土衛六上的“惠更斯”號探測器最新收集到的數據顯示,土衛六表面蘊含著豐富的液態烴,包括天然氣、石油在內的能源至少為地球的數百倍。

  美國國家航空航天局(NASA)“卡西尼”項目小組最新的報告也稱,“卡西尼”號飛船用雷達繪製了大約20%的土衛六表面,發現了幾百個湖泊和海洋,這些已探明的湖泊、海洋中蘊含的有機物能源是地球上已知的所有石油、天然氣儲量的數百倍。

  科學家通過試驗證明,土衛六表面湖泊和海洋的形成和這些有機物能源有很大關係。土衛六的天空中經常會下起烴雨,這種雨水並非普通的水,而是液態甲烷和乙烷,這些物質在土衛六表面上形成了大量的湖泊和海洋。

  此外,還有一種被稱為“索林斯”(tholins)的較大有機碳分子在土衛六表面形成了無數沙丘。這些沿著赤道分佈的暗淡沙丘含有大量的有機物,比地球貯備的“黑色黃金”煤炭還要多好幾百倍。“索林斯”是相當大且相當複雜的有機分子,是構建生命的有機生物分子的前身,科學家認為它曾存在於數億年前的遠古地球。科學家卡爾-沙甘於1979年將此複雜的有機分子描述為“tholins”。

  “巨大的有機化學工廠”

  科學家拉爾夫?羅蘭茲説:“土衛六被豐富的碳資源所覆蓋。這是一個巨大的有機化學工廠。”羅蘭茲是美國約翰霍普金斯大學應用物理學實驗室的教授,他同時也為美國國家航空航天局(NASA)的“卡西尼”號項目工作,負責分析其收集到的雷達數據。此前,“卡西尼”號向土衛六表面發射了由歐洲航天局研製的“惠更斯”號探測器。

  現在,科學家通過美國宇航局“卡西尼”號飛船和歐洲航天局“惠更斯”號探測器的觀察結果,較精確地確定了土衛六上的液態烴數量。這些不同種類的液態烴包括有甲烷、乙烷、丁二炔、甲基乙炔、丙炔晴、乙炔、丙烷,以及二氧化碳、氰、氰化氫和氦氣。

  地球大約貯備有1300億噸天然氣,是美國全年居民取暖、空調和照明所需能源的300倍。而土衛六上幾十個湖泊中隨便一個就可能蘊藏有這麼多的能源。科學家估計土衛六極地區域的能源將會更多。科學家拉爾夫?羅蘭茲表示:“這種全球性的估計主要是在對北極地區湖泊的觀測基礎上做出的。我們推測南極地區可能存在同樣的情況,但我們確實不清楚那裏的液態碳氫化合物數量。”目前,卡西尼飛船隻飛過一次土衛六的南極地區,只發現了2個小湖泊,將來還有待更多的探測。

  科學家還估算了土衛六上湖泊的深度,有些深達10多米。科學家以地球上湖泊分佈的平均面積和深度作為參照,並考慮了諸如山川等周圍地形的狀況。在地球上,湖泊深度常常是附近地形高度的十分之一。羅蘭茲説:“我們還知道一些湖泊深約10米,因為它們在雷達屏幕上漆黑一片。如果湖水很淺,我們可能會看到湖底。”“卡西尼”項目小組認為,在土衛六上的湖泊和海洋中所蘊含的全部天然氣可能是地球儲量的上億倍。

  土衛六:“揭開生命起源的關鍵”

  羅蘭茲同時還表示,這種大量的碳資源是了解土衛六地質和氣候歷史的一個窗口。他解釋説:“碳是生命基礎,其碳元素的各種複雜形態是構成生命的基礎。土衛六表面蘊含的大量有機物中,碳元素是最主要的成分。土衛六是揭開生命起源的一個關鍵。”

  科學家估計,土衛六的湖泊和海洋中蘊含著大量的碳元素,而碳元素的形態又可能會有更高級或更複雜的形態。土衛六的大氣層也印證了這一看法。科學家分析認為,土衛六上蘊含很多的甲烷,甲烷是一種強有力的溫室氣體,當甲烷從液態的湖泊和海洋逃逸到土衛六的大氣層時,由於化學作用,土衛六的大氣層溫度會發生改變。這種變化和早期地球的大氣層非常相似,同時土衛六大氣中還有一氧化碳和二氧化碳的痕跡。在存在液體水、同時大氣層溫度又會發生變化的條件下,生命很有可能産生。因此,最新的證據和實驗證明,土衛六不僅是一個蘊含能源的星球,也是一個誕生生命奇跡的星球。

  此發現將發表在最新出版的《地球物理學研究簡報》期刊上。

  一直以來,科學家們都覺得土衛六有幾分像地球,對土衛六的探測工作非常感興趣。

  “卡西尼”號飛船和“惠更斯”號探測器都是“卡西尼?惠更斯號”的一個組成部分。“卡西尼?惠更斯”號是美國國家航空航天局、歐洲航天局和意大利航天局的一個合作項目,主要任務是對土星系進行空間探測。

  由於目前“卡西尼”號剛繪製出百分之二十左右的土衛六的表面圖像與遙感數據,卻已經有了如此重大的發現,因此科學家希望能夠延長“卡西尼”號的任務期限,以探明更多的地區。

責編:常穎

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