宜居星球，第二个地球，泰坦星到底有什么过人之处？

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当蜻蜓流浪者首次展示的时候，人们爆发了欢呼。

图解：我们回归了，我们找寻生命的迹象。蜻蜓号将要在2034年到达泰坦星。图源：NASA

NASA正准备返回土星的卫星泰坦，这一次，将会有一辆外型像雄蜂的流浪者——蜻蜓号一同前往泰坦星。

在这个过程中，科学家不仅会学习泰坦星的地理，大气，天气，他们还会寻找生命的迹象，并且尝试更好地理解生命是如何出现在我们星球上的。

NASA的这个公告赢得了大众的支持，当然也有反对。同时，在美国华盛顿贝尔维尤参加一场天体生物学会议——AbSciCon 19的科学家通过主办方仓促安排的网络广播得知这个消息后爆发了持久的掌声。

生物学家听到这个决定显得尤为开心，因为美国宇航局的卡西尼任务的结果表明泰坦星是一颗和早期地球极其相似的星球。所谓的卡西尼任务就是从2004年开始一直到2017年在探索土星系统的旅途中曾经126次飞往泰坦星。

泰坦星给人的第一印象并非是一切条件都是适合人居住的。它的表面温度达到了零下179华氏度——太冷了以至于水都凝结成花岗岩一般硬的冰状，并且填满湖海的雨是液态甲烷。

但是它有很厚的大气层，在大气层中阳光产生了化学反应，产生了很复杂的有机分子，然后它们扩散到泰坦星的表面，“就像一场永不停歇的小雪，” 美国宇航局的新前沿计划的负责人Curt Niebur说。

“泰坦星的大气层产生了一些我们已知的太阳系中最复杂的有机物，” Shannon MacKenzie补充说。Shannon MacKenzie是来自位于马里兰州劳雷尔的约翰斯·霍普金斯大学的应用物理研究所的行星科学家，同时他也是研制蜻蜓号的成员之一。

“卡西尼任务能够检测位于泰坦星上层大气中蛋白质大小的分子是什么。”

近年以来，地球射电天文学家用位于智利的ALMA，已经能检测到附加分子的迹象，其中包括丙烯腈(C2H3CN)。

Martin Cordiner，一位来自位于马里兰绿带的美国宇航局戈达德航天中心的天体化学家说这是很重要的，因为实验已经表明如果你将丙烯腈放到液态甲烷里，丙烯腈分子就会像细胞膜一样连在一起——这个过程可能代表我们向原始细胞的创建迈进了一步。

泰坦星似乎存在次表层海洋，这增加了它的神秘。如果这些水曾经和复杂有机物在泰坦星表面混合，甚至会有更有趣的化学现象出现，就增加了泰坦星可能出现过生命的可信度，并且这些生命可能仍然在地下水中存在。

这种现象可能产生的一种方法是：如果泰坦星外表面断裂，让液态甲烷和其他溶解在液态甲烷中原料中渗透地足够深，一直渗透到硬表面，然后到达由冰组成的泰坦星的基岩的这个区域，当这个区域处于足够大的压力下，这些冰就可以流动了——就像冰川下的冰一样。

来自位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室的天体生物学家Steven Vance说，这个方法以固态对流的形式可能会一直饲养冰底层的有机物并且进入底层海洋。就这点而言，他说，高压冰本身可能会混合液态水和有机物并且温暖生命。

另一种能将水和表层有机物混合的方法是如果水通过断裂溢出到表层或者有一次足够融化冰的撞击来产生一个数万年才会再冻结的火山湖。

为了探索尽可能多的可能性，蜻蜓号会从降落在泰坦星绵延的沙丘地开始，这些沙丘地大部分处在低纬度地区。

沙丘本身也很有意思，MacKenzie说，因为这些沙粒不是普通沙粒。相反，它们是可能从很远的地方被吹过来的微型有机物质——意味着任何一个地点的沙子都可能由多种来源。

为了弄清楚这些沙粒的组成，蜻蜓号会在沙子上钻孔，然后用被特派团首席调查员Elizabeth Turtle称为真空吸尘器的气压系统把它吸进质谱仪。

蜻蜓号会用γ射线中子谱仪仔细查看表层以下并且用机载地震仪往硬表面更深的地方查看。“如果海洋足够靠近表面使得它能够和从大气层掉下来的这些复杂分子混合的话，蜻蜓号会让我们知道。” Niebur说。

但是最终，蜻蜓号飞到一个叫塞尔克火山口的50公里长的撞击坑，那里的冲击热足够融化底层冰使水和有机物混合。

实验表明当你取泰坦星表面的可能是化学物质的东西“并把它们倒在水里，” MacKenzie说，它们会形成氨基酸——蛋白质的组成部分——“以小时为时间尺度”。所以，我们认为塞尔克火山口是一个值得去的地方。

这一切意味着什么，Niebur说，从化学角度看，泰坦星很像生命刚出现时候的地球。并且我们不能回到早期地球，他说，“但是我们可以去泰坦星窥见早期地球究竟什么样。”

然而，到达泰坦星需要时间。计划中我们将于2026年发射蜻蜓号，它直到2034年才会降落。

然而，蜻蜓号被设计成耐用的，不用太阳能而用放射性同位素衰变产生的热量自行驱动的机器。它使用的是和探索火星的好奇号一样的能量来源。

它也会携带为能量密集型任务，比如说飞向另一个降落点准备的储存能量的电池。“当我们降落时，我们可以充电，” Turtle说。

为了进一步延长其寿命，它有八个转子成对排列而不是四个。因此，如果一个坏了，另一个仍然能使用。事实上，MacKenzie说，蜻蜓号可以承受四个转子损坏的损失，只要没有两个转子是同一对。

在泰坦星上飞行比在地球上更容易，Turtle补充说，因为尽管泰坦星的大气层密度比地球高4倍，但是它的重力是地球的七分之一。“如果你有翅膀，在泰坦星上你就会飞起来，”她说。“这是最好的旅行方式。”

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. 杳杳- Richard A Lovett

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