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土卫六:修订间差异

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為了更好的瞭解表面地貌,卡西尼太空船在飛近土衛六時使用了[[雷達]]遙感測繪技術。傳回的第一張圖片就展現地表是一個複雜,崎嶇與平坦並存的區域。這種地貌看來應該是由[[火山]]造成的。火山可能噴發出水和[[氨水]]。另外也發現了一些好像風蝕產生的條紋狀地貌。還有一些看起來是已經被填平的衝擊環形山,其中的液體可能是液態烴。湖中有或沒有什麼現在仍然無法確定。另有一些區域返回的信號看來,但其他的解釋仍然存在。土衛六看起來真的很光滑,表面沒有高於50米的地貌。<ref>{{Cite web |url=http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99996598 |title={title} |access-date=2005-01-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20041207091625/http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99996598 |archive-date=2004-12-07 |dead-url=yes }}</ref>
為了更好的瞭解表面地貌,卡西尼太空船在飛近土衛六時使用了[[雷達]]遙感測繪技術。傳回的第一張圖片就展現地表是一個複雜,崎嶇與平坦並存的區域。這種地貌看來應該是由[[火山]]造成的。火山可能噴發出水和[[氨水]]。另外也發現了一些好像風蝕產生的條紋狀地貌。還有一些看起來是已經被填平的衝擊環形山,其中的液體可能是液態烴。湖中有或沒有什麼現在仍然無法確定。另有一些區域返回的信號看來,但其他的解釋仍然存在。土衛六看起來真的很光滑,表面沒有高於50米的地貌。<ref>{{Cite web |url=http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99996598 |title={title} |access-date=2005-01-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20041207091625/http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99996598 |archive-date=2004-12-07 |dead-url=yes }}</ref>


== 对土卫六的探索 ==
==观察和探索==
[[File:Titan's thick haze layer-picture from voyager1.jpg|thumb|right|upright|[[旅行者1号]]看到的土卫二边缘迷雾(1980年)。]]
肉眼看不见土卫六,但可通过小型望远镜或双筒望远镜观察到。由于土卫六接近土星明亮的球体和土星环,业余观测较为困难。部分遮住目镜挡掉明亮的土星,可大大提高视野<ref>{{cite book |last=Benton |first=Julius L. Jr. |pages=[https://archive.org/details/saturnhowtoobser00bent/page/n144 141]–146 |title=Saturn and How to Observe It |url=https://archive.org/details/saturnhowtoobser00bent |url-access=limited |date=2005 |publisher=Springer |location=London |doi=10.1007/1-84628-045-1_9 |isbn=978-1-84628-045-0 }}</ref>。土卫六的最大[[视星等]]为+8.2<ref name="arval">{{cite web |title=Classic Satellites of the Solar System |url=http://www.oarval.org/ClasSaten.htm |publisher=Observatorio ARVAL |access-date=June 28, 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20110709203915/http://www.oarval.org/ClasSaten.htm |archive-date=July 9, 2011 }}</ref>,平均相对星等为8.4<ref name="jpl-sat">{{cite web |title=Planetary Satellite Physical Parameters |publisher=[[JPL]] (Solar System Dynamics) |url=http://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_phys_par |date=April 3, 2009 |access-date=June 29, 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090522002331/http://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_phys_par |archive-date=May 22, 2009 }}</ref>。相比之下,在木星系中,同样大小的木卫三的视星等为+4.6<ref name="jpl-sat" />。


太空时代之前对土卫六的观测是有限的。1907年,西班牙天文学家[[朱塞普·科马斯·索拉]]观察到了土卫六[[周边昏暗]],这是土卫六存在大气层的第一个证据。1944年[[杰拉德·柯伊伯| 杰拉德·彼得·柯伊伯]]使用[[光谱学|光谱技术]]探测到甲烷大气层<ref name="Kuiper">{{cite journal |last=Kuiper |first=G. P. |date=1944 |title=Titan: a Satellite with an Atmosphere |journal=Astrophysical Journal |volume=100 |doi=10.1086/144679 |page=378 |bibcode=1944ApJ...100..378K }}</ref>。
[[旅行者1号|旅行者1號]]和[[旅行者2号]]曾经检视过土卫六。航海家1号曾试图尽可能的接近土卫六;不幸的是,航海家1号上没有仪器能够穿透土卫六上的迷雾,因为当时根本不知道上面有云层的存在。多年之後,在對航海家1号桔色滤镜拍攝的图片进行复杂的-{zh-hans:数字; zh-hant:數位;}-處理後,仍然没有能够解释如[[上都 (土衛六)|世外桃源]]地区和[[香格里拉 (土衛六)|香格里拉]]({{coord|10|S|165|W|globe:titan|name=Shangri-la}})地区明亮和黑暗地貌的成因<ref>{{Cite web |url=http://www.lpl.arizona.edu/~jrich/vgertitan.html |title={title} |access-date=2005-01-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20050204093628/http://www.lpl.arizona.edu/~jrich/vgertitan.html |archive-date=2005-02-04 |dead-url=yes }}</ref>,但从那时起,这些地区就开始被[[哈伯太空望遠鏡]]用红外线加以观测了。航海家2号只是粗略的检视过土卫六,航海家2号团队必须从「调整轨道让航海家2号详细检视土卫六」和「使用另外一个访问[[天王星]]和[[海王星]]的轨道」中选取一个。由于航海家1号没有能够观测到其表面地貌,航海家2号团队选择了後一个方案。
[[File:NASA-Cassini-Saturn-TitanFlybyTests-20140617.jpg|thumb|left|[[卡西尼-惠更斯号]]飞越土卫六时的雷达信号研究 (艺术概念图)。]]
第一艘探访土星系统的探测器是1979年的[[先驱者11号]],它揭示了土卫六可能太冷而无法维持生命<ref>{{cite web |date=March 26, 2007 |title=The Pioneer Missions |publisher=NASA, Jet Propulsion Laboratory |work=Pioneer Project |url=http://www.nasa.gov/centers/ames/missions/archive/pioneer.html |access-date=August 19, 2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110629033952/http://www.nasa.gov/centers/ames/missions/archive/pioneer.html |archive-date=June 29, 2011}}</ref>,并拍摄了土卫六的照片,包括1979年中后期土卫六和土星的合影<ref>{{cite web |title=40 Years Ago: Pioneer 11 First to Explore Saturn |publisher=NASA |date=September 3, 2019 |url=https://www.nasa.gov/feature/40-years-ago-pioneer-11-first-to-explore-saturn |access-date=February 22, 2020 }}</ref>,但质量很快就被后来的两艘旅行者探测器超越。

土卫六分别于1980年和1981年被[[旅行者1号]]和[[旅行者2号]]侦测过。旅行者1号的飞行轨迹被优化为可测定土卫六大气层密度、成分和温度,并获得土卫六质量的精确测量值<ref name="Bell2015">{{cite book|author=Bell, Jim|title=The Interstellar Age: Inside the Forty-Year Voyager Mission|url=https://books.google.com/books?id=KXPoAwAAQBAJ&pg=PT93|date=February 24, 2015|publisher=Penguin Publishing Group|isbn=978-0-698-18615-6|page=93|archive-url=https://web.archive.org/web/20160904191620/https://books.google.com/books?id=KXPoAwAAQBAJ&pg=PT93|archive-date=September 4, 2016}}</ref>,但大气层迷雾阻挡了它对地表的直接成像。尽管在2004年对旅行者1号桔色滤镜拍摄的图片进行了复杂的数字处理,确实揭示了哈勃太空望远镜在红外波段观测到的明暗特征,即现在所知的[[上都 (土卫六)|上都]]和[[香格里拉 (土卫六)|香格里拉]] ({{coord|10|S|165|W|globe:titan|name=Shangri-la}})<ref>{{cite journal |last1=Richardson |first1=J. |last2=Lorenz |first2=Ralph D. |last3=McEwen |first3=Alfred |title=Titan's Surface and Rotation: New Results from Voyager 1 Images |journal=Icarus |date=2004 |volume=170 |issue=1 |pages=113–124 |doi=10.1016/j.icarus.2004.03.010 |bibcode=2004Icar..170..113R }}</ref>,但仍然未能解释这些地区明暗地貌的成因[<ref>{{Cite web |url=http://www.lpl.arizona.edu/~jrich/vgertitan.html |title={title} |access-date=2005-01-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20050204093628/http://www.lpl.arizona.edu/~jrich/vgertitan.html |archive-date=2005-02-04 |dead-url=yes }}</ref>。按照原探测计划,如果旅行者1号不能完成探访土卫六的任务,旅行者2号则将被转移至土卫六附近,并放弃飞向天王星和海王星,但最终,旅行者2号并未转向土卫六,而是继续飞往了天王星和海王星 <ref name="Bell2015"/>{{rp|94}}。
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2021年7月24日 (六) 10:27的版本

土卫六
卡西尼-惠更斯號拍攝到真實色彩的土衛六
发现
發現者克里斯蒂安·惠更斯
發現日期1655年3月25日
編號
其它名稱Saturn VI
形容詞土卫六
軌道參數[1]
近心點1186680 km
遠心點1257060 km
半長軸1221870 km
離心率0.0288
軌道週期15.945 d
軌道傾角0.34854°
隸屬天体土星
物理特徵
平均半徑2576±2 km (0.404倍地球半径)[2]
表面積8.3×107 km2
體積7.16×1010 km3(0.066倍地球体积)
質量(1.3452±0.0002)×1023 kg (0.0225倍地球质量)[2]
平均密度1.8798±0.0044 g/cm3[2]
表面重力1.352 m/s20.14 g
2.639 km/s
自轉週期15.945 d 潮汐锁定
轉軸傾角Zero
反照率0.22[3]
溫度93.7 K (−179.5 °C)[4]
視星等8.2[5]至9.0
大氣特徵
表面氣壓146.7 kPa
成分Variable[6][7]
平流层
98.4% 氮气(N2),
1.4% 甲烷(CH4);
Lower 对流层
95% N2, 4.9% CH4

土卫六又稱為「泰坦」(Titan),是环绕土星运行的一颗卫星,是土星卫星中最大的一个,也是太陽系第二大的衛星荷兰物理学家天文学家数学家克里斯蒂安·惠更斯在1655年3月25日发现它,也是在太阳系内继木星伽利略卫星後发现的第一颗卫星。由於它是太陽系第一颗被发现擁有濃厚大氣層的衞星,因此被高度懷疑有生命體的存在,科學家也推測大氣中的甲烷可能是生命體的基礎。土衛六可以被視為一個時光機器,有助我們了解地球最初期的情況,揭開地球生物如何誕生之謎。

名称

惠更斯简单的把这颗他发现的卫星称为「Saturni Luna」(土星的月球)。之後,乔瓦尼·多梅尼科·卡西尼为了表达对法國国王路易十四的敬意将发现的四颗卫星:土卫三忒堤斯),土卫四狄俄涅),土卫五瑞亚),以及土卫八伊阿珀托斯)命名为「路易之星」(Sidera Lodoicea)。天文学家依据习惯把这五颗卫星以数字加以编号,其他的卫星则被称为「惠更斯卫星」或「土星的第六颗卫星」(以当时所知道、各衛星距离土星的距離,由近至遠排列)。至於土卫一弥玛斯)和土卫二恩賽勒達斯)則是在1789年被发现。

土卫六的英文名称「泰坦」和其他另外七颗当时已知的土星卫星的名称,都是由約翰·赫歇爾爵士命名的(约翰·赫歇爾是威廉·赫歇爾爵士之子,而威廉·赫歇爾是土卫一和土卫二的發現者)。约翰·赫歇爾在1847年出版的《在好望角天文观测的结果》(Results of Astronomical Observations Made at the Cape of Good Hope)[8]一书中把这颗新卫星命名为「提坦」,提坦在神话中是克罗诺斯(他的罗马神话的对应者萨图尔努斯(或稱薩坦)为土星神)和他的兄弟姊妹们的统称。

物理特性

土卫六是土星最大的卫星,也是太阳系第二大卫星,其体积甚至比行星水星還大(虽然质量没有水星大),在太阳系中它的大小仅次于木星最大的卫星木卫三。但最近的观测也显示其浓密的大气可能使人高估了它的直径。

土卫六平均半径2575公里,质量1.345×1023千克,平均密度1.880×103千克/立方米。土卫六环绕土星公转的轨道半长径为1,221,850公里,偏心率0.0292,轨道平面与土星赤道面的交角为0.33°,公转周期15天22时41分24秒。土卫六被土星潮汐鎖定,其自转周期公转周期相同。土卫六有浓密的大气,主要成分是,表面大气压力1.5×105帕斯卡,表面温度-178°C。

土卫六质量与木卫三木卫四海卫一冥王星大致类似。土卫六一半是一半是固体材料。在多个不同结晶状冰层下方有直徑約3,400公里的固体核心,其内部应该因重力之故仍保持著炽热狀態。虽然土卫五以及其他的土星卫星也有类似的固體核心,但由於土衛六的体积巨大造成更強烈的重力压缩,而使得其核心密度較其他衛星高出許多。

大氣層

泰坦大氣層中霧層的真實色彩。

泰坦是唯一已知有著比可追蹤的大氣層更多氣體的衛星,而且是太陽系中除了地球之外,唯一擁有濃厚氮氣的天體。卡西尼號在2004年觀測它的大氣層,認為泰坦是一個超級轉子,像金星一樣,大氣層的旋轉速度遠遠超過表面的自轉速度[9]。來自航海家太空船的觀測顯示泰坦的大氣層比地球還要濃厚,表面的大氣壓力是地球的1.45倍。泰坦的大氣層總質量是地球的1.19倍[10],或是表面上的單位面積承受的質量大約是地球的7.3倍。不透明的霾層阻擋了大量來自太陽和其它來源的可見光,使得土衛六的表面呈現晦澀的特徵[11]。土衛六的低重力意味著它的大氣層會比地球的更為擴張[12]。土衛六的大氣層在許多的波長上都是不透明的,所以從軌道上不能獲得來自表面的完整反射光譜[13],直到2004年的卡西尼-惠更斯號任務,才首度獲得土衛六表面的直接觀察影像[14]

在平流層的大氣組成是98.4%的氮,其餘的成分大多是甲烷(1.4%)和氫(0.1-0.2%)組成[7]。其它微量、可追蹤的氣體屬於烴類,例如乙烷聯乙炔甲基乙炔乙炔丙烷,還有其它的氣體,像是氰基乙炔氰化氫二氧化碳一氧化碳[6]。在土衛六上層大氣的碳氫化合物(烴)被認為是太陽的紫外線導致甲烷裂解產生濃厚的橙色碳氫化合物煙霧的情況[15]。土衛六有95%的時間都在土星的磁層內,有助於土衛六防範太陽風的侵襲[16]

氣候

土衛六在南極有永久的颶風。

土衛六表面的溫度大約是94K(−179°C,或−290°F)。在這個溫度下水冰的蒸氣壓力極低,所以大氣中幾乎沒有水氣。土衛六大氣層中的陰霾全是衛星將陽光反射回太空的反溫室效應貢獻的,使它的表面與上層相較顯得異常的寒冷[17]。這顆衛星接收到的陽光僅有地球的1%[18]。土衛六的雲層可能由甲烷、乙烷,或許還有其它簡單的有機物,是分散和會變化的,造成整體的陰霾[19]。大氣層的甲烷造成和創造土衛六表面的溫室效應,若不是這樣土衛六的表面將更寒冷[20]。惠更斯探測船的調查結果表明土衛六的大氣層會定期下雨,將液態的甲烷和其它有機化合物滴落在衛星的表面上[21]

雲層通常會覆蓋土衛六盤面的1%,但是也觀察到突發的事件使雲層迅速的覆蓋廣達8%。一種假說認為當土衛六的夏季來臨時,陽光的增加會使南極的雲層因為對流而加劇的生成。這種解釋很難說明不只在仲春,還有在夏至之後還出現複雜雲層的事實。甲烷在南極增加的濕度可能有助於雲層大小迅速的增加[22]。土衛六南半球的夏天一直持續到2010年,直到在軌道上的土星,它掌握著衛星的運動,將北半球朝向著太陽[23]。當季節轉換時,預期甲烷將開始在南極上空凝結[24]

表面特徵

2011年4月的土衛六表面地圖。
在這張卡西尼號拍攝的土衛六照片中,中部偏右的那個亮區被稱為"上都"(Xanadu,世外桃源15°S 100°W / 15°S 100°W / -15; -100 (Xanadu)),人們對那兒到底是什麼仍然一無所知
土衛六的偽彩色照片,展現了土衛六表面細節和大氣狀況。卡西尼號太空探測器攝於2004年11月26日
ESA惠更斯號探測器登陸土衛六後拍攝的第一張照片

人類至2004年對土衛六表面的瞭解仍然非常缺乏。人類使用哈伯太空望遠鏡紅外線卡西尼-惠更斯號拍攝到一個高亮度,有澳洲大小區域的圖片。這個區域的非正式名稱是上都區(Xanadu Regio,世外桃源,15°S 100°W / 15°S 100°W / -15; -100 (Xanadu));沒有人知道那裏是什麼樣。類似的哈勃太空望遠鏡、凱克望遠鏡甚大望遠鏡還觀測到土衛六上另外一片大小相近的深色區域,人們推測那裏可能是液態的甲烷乙烷海洋,但卡西尼號觀測的數據發現可能是其他物質。卡西尼號還發回大量土衛六高分辨率地貌圖像,其中包括謎一般的線狀條紋,一些科學家認為那可能是地殼構造運動產生的。

2004年11月26日的一次飛越土衛六的觀測,發現土衛六光滑的表面上只有很少的衝擊環形山,這些環形山在光線的作用下明暗對比強烈。這大概是土衛六或烴落入環形山或火山噴發活動活躍造成的經常地殼重構所致。探測器的分光器發現亮區和暗區發射的太陽光波長一樣,這就意味著它們可能由相同的物質組成(或者至少是覆蓋著相同的物質)。至於到底是什麼物質,人們依然不清楚。人們曾希望憑藉探測器觀測物體或液體反射光線而發現的烴湖或烴海並未被探測到。這使得科學家懷疑土衛六表面可能是完全呈冰狀或泥濘狀態。

為了更好的瞭解表面地貌,卡西尼太空船在飛近土衛六時使用了雷達遙感測繪技術。傳回的第一張圖片就展現地表是一個複雜,崎嶇與平坦並存的區域。這種地貌看來應該是由火山造成的。火山可能噴發出水和氨水。另外也發現了一些好像風蝕產生的條紋狀地貌。還有一些看起來是已經被填平的衝擊環形山,其中的液體可能是液態烴。湖中有或沒有什麼現在仍然無法確定。另有一些區域返回的信號看來,但其他的解釋仍然存在。土衛六看起來真的很光滑,表面沒有高於50米的地貌。[25]

观察和探索

旅行者1号看到的土卫二边缘迷雾(1980年)。

肉眼看不见土卫六,但可通过小型望远镜或双筒望远镜观察到。由于土卫六接近土星明亮的球体和土星环,业余观测较为困难。部分遮住目镜挡掉明亮的土星,可大大提高视野[26]。土卫六的最大视星等为+8.2[5],平均相对星等为8.4[27]。相比之下,在木星系中,同样大小的木卫三的视星等为+4.6[27]

太空时代之前对土卫六的观测是有限的。1907年,西班牙天文学家朱塞普·科马斯·索拉观察到了土卫六周边昏暗,这是土卫六存在大气层的第一个证据。1944年 杰拉德·彼得·柯伊伯使用光谱技术探测到甲烷大气层[28]

卡西尼-惠更斯号飞越土卫六时的雷达信号研究 (艺术概念图)。

第一艘探访土星系统的探测器是1979年的先驱者11号,它揭示了土卫六可能太冷而无法维持生命[29],并拍摄了土卫六的照片,包括1979年中后期土卫六和土星的合影[30],但质量很快就被后来的两艘旅行者探测器超越。

土卫六分别于1980年和1981年被旅行者1号旅行者2号侦测过。旅行者1号的飞行轨迹被优化为可测定土卫六大气层密度、成分和温度,并获得土卫六质量的精确测量值[31],但大气层迷雾阻挡了它对地表的直接成像。尽管在2004年对旅行者1号桔色滤镜拍摄的图片进行了复杂的数字处理,确实揭示了哈勃太空望远镜在红外波段观测到的明暗特征,即现在所知的上都香格里拉10°S 165°W / 10°S 165°W / -10; -165 (Shangri-la)[32],但仍然未能解释这些地区明暗地貌的成因[[33]。按照原探测计划,如果旅行者1号不能完成探访土卫六的任务,旅行者2号则将被转移至土卫六附近,并放弃飞向天王星和海王星,但最终,旅行者2号并未转向土卫六,而是继续飞往了天王星和海王星 [31]:94

卡西尼—惠更斯号

卡西尼号拍摄的位于土星环前面的土卫六照片。
卡西尼号拍摄的位于土卫十一和土星环后面的土卫六照片。

即使有旅行者号提供的数据,土卫六仍然是个谜——一颗笼罩在大气层中的大型卫星,很难进行详细的观测。

卡西尼-惠更斯号探测飞船于2004年7月1日抵达土星,开始用雷达绘制土卫六表面的地图。卡西尼-惠更斯号是欧洲空间局美国宇航局的一个联合项目,被证明为非常成功的任务。卡西尼号探测器于2004年10月26日从仅距1200千米(750英里)处飞过土卫六,拍摄了土卫六表面有史以来分辨率最高的图像,能辨别出肉眼看不见的明暗斑。

2006年7月22日,卡西尼号卡西尼号第一次瞄准目标,从950千米(590英里)近距离飞过土卫六;最接近的一次是2010年6月21日,相距880千米(550英里)飞越而过[34],并在北极地区地表发现了众多如湖泊和海洋大小的液体[35]

惠更斯号登陆

惠更斯号拍摄的土卫六表面原位图,唯一一张比火星更遥远天体的表面照片。
对比度增强后的同一照片

惠更斯号是2005年1月14日降落在土卫六上的一台大气探测器[36] ,发现土卫六上许多地表特征似乎是由过去某个时刻的流体所形成[37],它是太空探测器所登陆到的距地球最远的天体[38]

2005年1月14日,惠更斯号探测器探测器伞降在土卫六表面。

惠更斯探测器降落在一处现称为“阿迪里”(Adiri)的明亮区域最东端。探测器拍下了灰白的山丘及流向黝黑平原的黑色“河流”。目前认为这些山丘(也称为高地)主要由水冰构成。太阳紫外线辐射在高层大气中产生的深色有机化合物,可能会从土卫六大气层中像雨般飘落,它们随着甲烷雨被冲下山坡,在整个地质过程中沉积在平原上[39]

惠更斯号着陆后拍摄到一片幽暗的平原,上面覆盖着由水冰构成的小岩石和砾石[39]。图中下方两块岩石,右边的看上去要小一些,图中紧靠左侧的一块宽15厘米,中间的一块宽4厘米,离惠更斯约85厘米远。岩石底部有受侵蚀迹象,表明可能存在过河流活动。由水和碳氢化合物冰混合而成的地表,比原先预计的要暗[40]

2007年3月,为纪念欧空局前主席于贝尔·居里安(Hubert Curien),美国宇航局、欧空局和国际空间研委会决定将惠更斯号着陆点命名为于贝尔·居里安纪念站[41]

蜻蜓号

约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室开发和运营的蜻蜓号任务,将于2027年6月发射[42][43]。它是一架由一台放射性同位素热电发电机驱动的大型无人机,作为第4次新疆界计划任务在土卫六的大气层中飞行作[44][45]。它所载的仪器将研究生命前化学可能已进展的有多远了[46],该任务计划在2034年抵达土卫六[45]

拟议或概念任务

为土卫六-土星系统任务设计的气球(艺术效果图)。

近年来,已提出了多项发送无人太空探测器探访土卫六的概念性任务。美国航天局欧空局喷气推进实验室都已完成对这类任务的初步构想研究,但目前这些提案都还未成为投入实施的项目。

土卫六-土星系统任务(TSSM)是美国宇航局欧空局联合提出的探索土星卫星的计划[47] 其设想是使用一只热气球在土卫六大气层中漂浮六个月。该提案现正处于与木卫二-木星系統任務(EJSM)竞选阶段。2009年2月有消息称,欧空局/美国航天局已确定将木卫二-木星系统任务列为优先于土卫六-土星系统任务的项目[48]

拟议中的泰坦海洋探测器(TiME)是一艘低成本的着陆器,它将溅落在土卫二北半球的一座湖中,并在湖面漂流三到六个月[49][50][51]。该项目被选中进入2011年A阶段设计研究,作为美国宇航局第12次发现计划机会公告的候选任务[52],但最终未被选中发射[53]

2012年初,爱达荷大学科学家詹森.巴恩斯(Jason W. Barnes)提出的另一项探访土卫二的任务是土卫二原位和空中侦察机:一驾无人驾驶飞机(无人航空载具),它可以飞越土卫二大气层并拍摄表面高清晰图像。但美国航天局没有批准所要求的7.15亿美元资金,因而,项目未来的命运尚不能确定[54][55]

2012年末,西班牙民营企业“塞纳工程建设公司”(SENER)和马德里“天体生物学中心”(Centro de astrobiologia)提出了另一项湖泊登陆器的概念设计方案。该概念的探测器被称为“泰坦湖原位取样推进式探测器”,简称“塔利斯号”(TALISE)[56][57]。与时间号探测器的主要区别在于,塔利斯号设想有自己的推进系统,因此不局限于溅落时仅在湖面上漂流[56]

第13号发现计划任务参选提案“土卫二和土卫六之旅”(JET),是一艘天体生物学土星轨道飞行器,它将评估土卫二和土卫六的宜居住[58][59][60]

2015年,美国宇航局创新先进概念计划(NIAC)获得第二阶段拨款[61],以设计研究一艘泰坦潜艇来探索土卫二的海洋[62][63][64][65][66]

可能的生命

据部分科学家推测,土卫六上存在生命的可能性极大。关于可能的生命先有两个推测。第一个推测是,由于土卫六的构造及大气成分与早期地球有相似之处,土卫六上可能的生命与地球早期的生命形态有相似[67][68][69]。另一个推测认为,土卫六上存在的生命形式与地球不同。地球生命以为基础组成,而那里的生命以液态甲烷为基础,呼吸氢气,消耗乙炔[70][71][72]。 在此种环境下,能够产生出怎样的物种,更令人好奇。

科幻作品中的土衛六

參考資料

  1. ^ Unless otherwise specified: JPL HORIZONS solar system data and ephemeris computation service. Solar System Dynamics. NASA, Jet Propulsion Laboratory. [2007-08-19]. (原始内容存档于2012-10-07). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 R. A. Jacobson, P. G. Antreasian, J. J. Bordi, K. E. Criddle, R. Ionasescu, J. B. Jones, R. A. Mackenzie, M. C. Meek, D. Parcher, F. J. Pelletier, Jr. W. M. Owen, D. C. Roth, I. M. Roundhill, J. R. Stauch. The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data. The Astronomical Journal. 2006, 132 (6): 2520 [2018-04-02]. ISSN 1538-3881. doi:10.1086/508812. (原始内容存档于2020-07-26) (英语). 
  3. ^ Williams, D. R. Saturnian Satellite Fact Sheet. NASA. February 22, 2011 [April 22, 2015]. (原始内容存档于2010-04-30). 
  4. ^ Mitri, G.; Showman, Adam P.; Lunine, Jonathan I.; Lorenz, Ralph D. Hydrocarbon Lakes on Titan (PDF). Icarus. 2007, 186 (2): 385–394 [2012-08-12]. Bibcode:2007Icar..186..385M. doi:10.1016/j.icarus.2006.09.004. (原始内容存档 (PDF)于2008-02-27). 
  5. ^ 5.0 5.1 Classic Satellites of the Solar System. Observatorio ARVAL. [2010-06-28]. (原始内容存档于2011-08-25).  引用错误:带有name属性“arval”的<ref>标签用不同内容定义了多次
  6. ^ 6.0 6.1 Niemann; H. B.; Bauer, S. J.; Carignan, G. R.; Demick, J. E.; Frost, R. L.; Gautier, D.; Haberman, J. A.; Harpold, D. N. The abundances of constituents of Titan's atmosphere from the GCMS instrument on the Huygens probe. Nature. 2005, 438 (7069): 779–784. Bibcode:2005Natur.438..779N. PMID 16319830. doi:10.1038/nature04122. 
  7. ^ 7.0 7.1 Coustenis, pp. 154–155
  8. ^ Observations of satellites of Saturn. [2005-01-09]. (原始内容存档于2008-07-25). 
  9. ^ Wind or Rain or Cold of Titan's Night?. Astrobiology Magazine. 2005-03-11 [2007-08-24]. (原始内容存档于2007-07-17). 
  10. ^ Coustenis, p. 130
  11. ^ Zubrin, Robert. Entering Space: Creating a Spacefaring Civilization. Section: Titan: Tarcher/Putnam. 1999: 163–166. ISBN 1-58542-036-0. 
  12. ^ Turtle, Elizabeth P. Exploring the Surface of Titan with Cassini–Huygens. Smithsonian. 2007 [2009-04-18]. (原始内容存档于2012-10-08). 
  13. ^ Schröder, S. E.; Tomasko, M. G.; Keller, H. U. The reflectance spectrum of Titan's surface as determined by Huygens. American Astronomical Society, DPS Meeting No. 37, #46.15; Bulletin of the American Astronomical Society. August 2005, 37 (726): 726. Bibcode:2005DPS....37.4615S. 
  14. ^ de Selding, Petre. Huygens Probe Sheds New Light on Titan. SPACE.com. 2005-01-21 [2005-03-28]. (原始内容存档于2012-10-08). 
  15. ^ Waite; J. H.; Cravens, T. E.; Coates, A. J.; Crary, F. J.; Magee, B.; Westlake, J. The Process of Tholin Formation in Titan's Upper Atmosphere. Science. 2007, 316 (5826): 870–5. Bibcode:2007Sci...316..870W. PMID 17495166. doi:10.1126/science.1139727. 
  16. ^ Courtland, Rachel. Saturn magnetises its moon Titan. New Scientist. 2008-09-11 [2012-11-20]. (原始内容存档于2015-05-31). 
  17. ^ C.P. McKay, J. B. Pollack, R. Courtin. The greenhouse and antigreenhouse effects on Titan. Science. 1991, 253 (5024): 1118–1121. PMID 11538492. doi:10.1126/science.11538492. 
  18. ^ Titan: A World Much Like Earth Archived 2012-10-08 at WebCite. Space.com (2009-08-06). Retrieved on 2012-04-02.
  19. ^ Arnett, Bill. Titan. Nine planets. University of Arizona, Tucson. 2005 [2005-04-10]. (原始内容存档于2005-11-21). 
  20. ^ Titan Has More Oil Than Earth. 2008-02-13 [2008-02-13]. (原始内容存档于2012-07-12). 
  21. ^ Lakdawalla, Emily. Titan: Arizona in an Icebox?. The Planetary Society. 2004-01-21 [2005-03-28]. (原始内容存档于2010-02-12). 
  22. ^ Emily L., Schaller; Brouwn, Michael E.; Roe, Henry G.; Bouchez, Antonin H. A large cloud outburst at Titan's south pole (PDF). Icarus. 2006, 182 (1): 224–229 [August 23, 2007]. Bibcode:2006Icar..182..224S. doi:10.1016/j.icarus.2005.12.021. (原始内容存档 (PDF)于2007-09-26). 
  23. ^ The Way the Wind Blows on Titan. Jet Propulsion Laboratory. 2007-06-01 [2007-06-02]. (原始内容存档于2012-10-08). 
  24. ^ Shiga, David. Huge ethane cloud discovered on Titan. New Scientist. 2006, 313: 1620 [2007-08-07]. (原始内容存档于2015-04-30). 
  25. ^ {title}. [2005-01-14]. (原始内容存档于2004-12-07). 
  26. ^ Benton, Julius L. Jr. Saturn and How to Observe It有限度免费查阅,超限则需付费订阅. London: Springer. 2005: 141–146. ISBN 978-1-84628-045-0. doi:10.1007/1-84628-045-1_9. 
  27. ^ 27.0 27.1 Planetary Satellite Physical Parameters. JPL (Solar System Dynamics). April 3, 2009 [June 29, 2010]. (原始内容存档于May 22, 2009). 
  28. ^ Kuiper, G. P. Titan: a Satellite with an Atmosphere. Astrophysical Journal. 1944, 100: 378. Bibcode:1944ApJ...100..378K. doi:10.1086/144679. 
  29. ^ The Pioneer Missions. Pioneer Project. NASA, Jet Propulsion Laboratory. March 26, 2007 [August 19, 2007 ]. (原始内容存档于June 29, 2011). 
  30. ^ 40 Years Ago: Pioneer 11 First to Explore Saturn. NASA. September 3, 2019 [February 22, 2020]. 
  31. ^ 31.0 31.1 Bell, Jim. The Interstellar Age: Inside the Forty-Year Voyager Mission. Penguin Publishing Group. February 24, 2015: 93. ISBN 978-0-698-18615-6. (原始内容存档于September 4, 2016). 
  32. ^ Richardson, J.; Lorenz, Ralph D.; McEwen, Alfred. Titan's Surface and Rotation: New Results from Voyager 1 Images. Icarus. 2004, 170 (1): 113–124. Bibcode:2004Icar..170..113R. doi:10.1016/j.icarus.2004.03.010. 
  33. ^ {title}. [2005-01-15]. (原始内容存档于2005-02-04). 
  34. ^ Cassini Equinox Mission: Titan Flyby (T-70) – June 21, 2010. NASA/JPL. [July 8, 2010]. (原始内容存档于March 18, 2012). 
  35. ^ 引用错误:没有为名为PIA08630的参考文献提供内容
  36. ^ Lingard, Steve; Norris, Pat. How To Land on Titan. Ingenia Magazine. June 2005, (23) [January 11, 2009]. (原始内容存档于July 21, 2011). 
  37. ^ Cassini at Saturn: Introduction. NASA, Jet Propulsion Laboratory. [September 6, 2007]. (原始内容存档于April 3, 2009). 
  38. ^ Huygens Exposes Titan's Surface. Space Today. [August 19, 2007]. (原始内容存档于August 7, 2011). 
  39. ^ 39.0 39.1 Seeing, touching and smelling the extraordinarily Earth-like world of Titan. ESA News, European Space Agency. January 21, 2005 [March 28, 2005]. (原始内容存档于October 7, 2011). 
  40. ^ PIA07232: First Color View of Titan's Surface. NASA/JPL/ESA/University of Arizona. January 15, 2005. 
  41. ^ Huygens landing site to be named after Hubert Curien. ESA. March 5, 2007 [August 6, 2007]. (原始内容存档于March 3, 2012). 
  42. ^ NASA New Frontiers 5: Third Community Announcement. NASA Science Mission Directorate. May 12, 2021 [May 14, 2021] –通过SpaceRef. 
  43. ^ Foust, Jeff. NASA delays Dragonfly launch by a year. SpaceNews. September 25, 2020 [September 25, 2020]. 
  44. ^ Bridenstine, Jim. New Science Mission to Explore Our Solar System. Twitter. June 27, 2019 [June 27, 2019]. 
  45. ^ 45.0 45.1 Brown, David W. NASA Announces New Dragonfly Drone Mission to Explore Titan - The quadcopter was selected to study the moon of Saturn after a "Shark Tank"-like competition that lasted two and a half years.. The New York Times. June 27, 2019 [June 27, 2019]. 
  46. ^ Dragonfly: A Rotorcraft Lander Concept for Scientific Exploration at Titan. 互联网档案馆存檔,存档日期December 22, 2017,. (PDF). Ralph D. Lorenz, Elizabeth P. Turtle, Jason W. Barnes, Melissa G. Trainer, Douglas S. Adams, Kenneth E. Hibbard, Colin Z. Sheldon, Kris Zacny, Patrick N. Peplowski, David J. Lawrence, Michael A. Ravine, Timothy G. McGee, Kristin S. Sotzen, Shannon M. MacKenzie, Jack W. Langelaan, Sven Schmitz, Larry S. Wolfarth, and Peter D. Bedini. Johns Hopkins APL Technical Digest, Pre-publication draft (2017).
  47. ^ Mission Summary: TANDEM/TSSM Titan and Enceladus Mission. ESA. 2009 [January 30, 2009]. (原始内容存档于May 23, 2011). 
  48. ^ Rincon, Paul. Jupiter in space agencies' sights. BBC News. February 18, 2009. (原始内容存档于October 24, 2010). 
  49. ^ Stofan, Ellen. TiME: Titan Mare Explorer (PDF). Caltech. 2010 [August 17, 2011]. (原始内容 (PDF)存档于March 30, 2012). 
  50. ^ Taylor, Kate. NASA picks project shortlist for next Discovery mission. TG Daily. May 9, 2011 [May 20, 201]. (原始内容存档于September 4, 2012). 
  51. ^ Greenfieldboyce, Nell. Exploring A Moon By Boat. National Public Radio (NPR). September 16, 2009 [November 8, 2009]. (原始内容存档于August 25, 2012). 
  52. ^ NASA Announces Three New Mission Candidates. NASA Discovery Program. May 5, 2011 [June 13, 2017]. (原始内容存档于November 18, 2016). 
  53. ^ Let's go sailing on lakes of Titan!. November 1, 2009. (原始内容存档于October 10, 2012). 
  54. ^ AVIATR: An Airplane Mission for Titan. Universetoday.com. January 2, 2012 [February 26, 2013]. (原始内容存档于March 28, 2013). 
  55. ^ Soaring on Titan: Drone designed to scout Saturn's moon. NBC News. January 10, 2012 [February 26, 2013]. (原始内容存档于April 13, 2014). 
  56. ^ 56.0 56.1 Urdampilleta, I.; Prieto-Ballesteros, O.; Rebolo, R.; Sancho, J. (编). TALISE: Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer (PDF). European Planetary Science Congress 2012. 7, EPSC2012-64 2012. EPSC Abstracts. 2012 [October 10, 2012]. (原始内容 (PDF)存档于October 12, 2012). 
  57. ^ Landau, Elizabeth. Probe would set sail on a Saturn moon. CNN – Light Years. October 9, 2012 [October 10, 2012]. (原始内容存档于June 19, 2013). 
  58. ^ Sotin, C.; Altwegg, K.; Brown, R. H.; et al. JET: Journey to Enceladus and Titan (PDF). 42nd Lunar and Planetary Science Conference. Lunar and Planetary Institute. 2011. (原始内容 (PDF)存档于April 15, 2015). 
  59. ^ Matousek, Steve; Sotin, Christophe; Goebel, Dan; Lang, Jared. JET: Journey to Enceladus and Titan (PDF). Low Cost Planetary Missions Conference. California Institute of Technology. June 18–21, 2013 [April 10, 2015]. (原始内容 (PDF)存档于March 4, 2016). 
  60. ^ Kane, Van. Discovery Missions for an Icy Moon with Active Plumes. The Planetary Society. April 3, 2014 [April 9, 2015]. (原始内容存档于April 16, 2015). 
  61. ^ Hall, Loura. Titan Submarine: Exploring the Depths of Kraken. May 30, 2014. (原始内容存档于July 30, 2015). 
  62. ^ Overbye, Dennis. Seven Hundred Leagues Beneath Titan's Methane Seas - Mars, Shmars; this voyager is looking forward to a submarine ride under the icebergs on Saturn's strange moon.. The New York Times. 21 February 2021 [21 February 2021]. 
  63. ^ Oleson, Steven R.; Lorenz, Ralph D.; Paul, Michael V. Phase I Final Report: Titan Submarine. NASA. 1 July 2015 [21 February 2021]. 
  64. ^ Lewin, Sarah. NASA Funds Titan Submarine, Other Far-Out Space Exploration Ideas. Space.com. July 15, 2015. (原始内容存档于August 4, 2015). 
  65. ^ Lorenz, R. D.; Oleson, S.; Woytach, J.; Jones, R.; Colozza, A.; Schmitz, P.; Landis, G.; Paul, M.; and Walsh, J. (March 16–20, 2015). "Titan Submarine: Vehicle Design and Operations Concept for the Exploration of the Hydrocarbon Seas of Saturn's Giant Moon", 46th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1832, p.1259
  66. ^ Hartwig, J., et al., (June 24–26, 2015). "Titan Submarine: Exploring the Depths of Kraken Mare", 26th Space Cryogenics Workshop, Phoenix, Arizona. link to NASA Report. Retrieved June 13, 2017.
  67. ^ 土卫六发现电流活跃迹象可能存在生命(图). [2012-09-04]. (原始内容存档于2015-04-02). 
  68. ^ 研究称土卫六可能具备形成生命条件. [2012-09-04]. (原始内容存档于2020-10-04). 
  69. ^ 土卫六惊现无线电信号有外星人藏身?. [2012-09-04]. (原始内容存档于2015-04-02). 
  70. ^ 美宇航局报告称发现土卫六有生命存在迹象. [2012-09-04]. (原始内容存档于2015-04-02). 
  71. ^ 科学家称土卫六可能有生命跟地球生物不同. [2012-09-04]. (原始内容存档于2020-12-02). 
  72. ^ 土卫六或存在生命新迹象:某未知生物消耗其大气. [2012-09-04]. (原始内容存档于2020-08-01). 

参见

相关链接

外部链接