泰坦

母行星：土星

軌道周期：15.945天

半徑：地球半徑的40.4%

質(zhì)量：地球質(zhì)量的2.25%

可居性指數(shù)：0.64

泰坦是土星的衛(wèi)星（土衛(wèi)）中最大的一顆，也是已知有稠密大氣層的唯一天然衛(wèi)星。泰坦是土星的第6顆橢圓體型衛(wèi)星，而且它經(jīng)常被描述為一顆類行星衛(wèi)星。泰坦的直徑比月球大50%，質(zhì)量比月球大80%。泰坦是太陽(yáng)系中第2大的衛(wèi)星，個(gè)頭僅次于木星的衛(wèi)星加尼美得，而且泰坦比最小的行星——水星的個(gè)頭還大，但只有水星質(zhì)量的40%。泰坦在1655年被荷蘭天文學(xué)家惠更斯發(fā)現(xiàn)，它是第一顆已知的土衛(wèi)，是行星的衛(wèi)星中已知的第六顆。

泰坦主要由水冰和巖石材料構(gòu)成。與太空探測(cè)時(shí)代開始之前的金星一樣，泰坦的不透明大氣層也阻礙了科學(xué)家對(duì)這顆土衛(wèi)的了解。這一狀況持續(xù)到2004年才結(jié)束。當(dāng)時(shí)，美國(guó)宇航局和歐洲空間局合作的“卡西尼-惠更斯”飛行器抵達(dá)泰坦，新的探測(cè)信息不斷堆積，包括發(fā)現(xiàn)了泰坦極地的液態(tài)碳?xì)浠衔锖?。在地質(zhì)上依然年輕的泰坦表面基本光滑，隕擊坑很少，但也發(fā)現(xiàn)了山脈和多座可能的冷火山。

泰坦的大氣層主要由氮組成，大氣中的次要成分形成甲烷-乙烷云和富含氮的有機(jī)霧霾。包括風(fēng)和雨的氣候，形成了泰坦表面類似于地球的地貌，例如沙丘、河流、湖泊、海洋（很可能由液態(tài)甲烷和乙烷構(gòu)成）和三角洲。泰坦的氣候也像地球的那樣，被季節(jié)性天氣模式主導(dǎo)。由于表面和地下的液體，以及濃密的大氣層，泰坦的甲烷循環(huán)與地球的水循環(huán)有相當(dāng)?shù)目杀刃?，只不過(guò)前者的溫度低得多。

泰坦被認(rèn)為是一個(gè)富含復(fù)雜有機(jī)化合物，因而就算沒有生命也會(huì)促進(jìn)生命出現(xiàn)的環(huán)境?？赡艽嬖诘奶┨沟叵潞Ｑ螅瑒t直接充當(dāng)催化生命、甚至有可能存在生命的環(huán)境。雖然“卡西尼-惠更斯”任務(wù)并未配備能探察生物指征或復(fù)雜有機(jī)化合物的設(shè)備，但它依然證明了泰坦表面環(huán)境與原始地球頗有些相似?？茖W(xué)家猜測(cè)，目前的泰坦大氣層與早期地球大氣層的成分類似，只是泰坦大氣層中缺乏水蒸氣。多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明，向類似于泰坦大氣層的混合氣體添加紫外輻射，能產(chǎn)生復(fù)雜分子和像索林（發(fā)現(xiàn)于星際空間的黏性固體物質(zhì)）之類的聚合物?？茖W(xué)家2010年10月報(bào)告說(shuō)，當(dāng)施加能源給類似泰坦大氣的混合氣體時(shí)，生成了5種堿基（DNA和RNA的組成成分）及其他許多種化合物，其中包括蛋白質(zhì)的構(gòu)建單元——氨基酸。美國(guó)宇航局2013年4月3日?qǐng)?bào)告說(shuō)，通過(guò)模擬泰坦大氣，推測(cè)泰坦表面可能存在復(fù)雜有機(jī)化合物。

實(shí)驗(yàn)室模擬結(jié)果讓一些科學(xué)家相信，泰坦表面和地下存在足夠多的有機(jī)材料，因而能啟動(dòng)類似于地球生命起源那樣的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程。雖然泰坦表面缺乏水，但多種理論推測(cè)，含水天體對(duì)泰坦的撞擊會(huì)把水帶給泰坦（地球水最初也可能就是這么來(lái)的），這些水以泰坦地下海洋的形式被保存。還有理論指出，泰坦地下200千米可能存在液態(tài)氨的海洋。就算在這樣的海洋里，依然可能存在生命。泰坦內(nèi)核及上層之間的熱傳導(dǎo)，對(duì)于維持地下海洋中的生命來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。探察泰坦生命取決于生命效應(yīng)，例如，可以檢測(cè)泰坦大氣中的甲烷和氮是否源于生物來(lái)源。

泰坦擁有地下海洋

有科學(xué)家提出，就像地球生物可以居住在水中一樣，泰坦表面的液態(tài)甲烷湖泊里也可能存在生命。這些生物吸入的是氫而不是氧，用乙炔而不是葡萄糖代謝氫，呼出甲烷而不是二氧化碳。盡管地球生物都以液態(tài)水作溶劑，泰坦生命卻可能以液態(tài)碳?xì)浠衔镒魅軇?，例如甲烷和乙烷。相?duì)于甲烷而言，水是更強(qiáng)的溶劑。然而，水的化學(xué)反應(yīng)性更強(qiáng)，能通過(guò)水解作用分解有機(jī)大分子。而以碳?xì)浠衔镒魅軇┑纳问?，則不會(huì)面臨這種生物分子被摧毀的風(fēng)險(xiǎn)。

不過(guò)，美國(guó)宇航局2010年在一篇新聞稿中說(shuō)：“迄今為止，以甲烷為基礎(chǔ)的生命形式依然只是猜想?？茖W(xué)家尚未能在任何地方探察到這樣的生命。但一些科學(xué)家相信，探測(cè)到的化學(xué)指征支持這樣一個(gè)論點(diǎn)：泰坦表面存在奇異的原始生命形式，或者生命的前驅(qū)形式?！?/p>

有科學(xué)家猜測(cè)，大型小行星或彗星撞擊地球，攜帶微生物的地表巖石可能被撞出。它們逃離地球引力，把生命帶到宇宙中別的地方，其中包括泰坦。在遙遠(yuǎn)的將來(lái)，泰坦的環(huán)境條件將比現(xiàn)在宜居得多。50億年后，太陽(yáng)將變成一顆紅巨星，表面溫度大大上升，足以讓泰坦表面存在液態(tài)水。隨著太陽(yáng)的紫外線輸出下降，泰坦大氣上層霧靄將消失，對(duì)泰坦表面的反溫室效應(yīng)會(huì)減弱，大氣中的甲烷會(huì)發(fā)揮更好的溫室效應(yīng)，從而促進(jìn)泰坦表面升溫，不再寒冷。這些有利條件，將會(huì)讓泰坦的宜居環(huán)境持續(xù)好幾百萬(wàn)年，足夠演化出生命。不過(guò)，泰坦上的氨，會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程變慢。