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探索土星最神秘的行星——追朔生命的起源

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    想象一颗有着各式各样地貌的星球。
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    它有着高密度的大气层,
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    地表还有
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    大风和降雨。
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    它有山丘和平原、
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    河流、湖泊和海洋,
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    沙丘以及一些撞击坑。
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    听起来很像地球,对吧?
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    这是泰坦(“土卫六”)。
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    在 1981 年 8 月,
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    旅行者 2 号拍下了
    这颗土星最大卫星的影像。
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    “旅行者”号的航行距离
    比以往任何时候都要远,
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    将太阳系以外更遥远的地方
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    也纳入了我们的地理观测范围。
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    但这张图像,这颗朦胧的“月亮”,
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    时刻提醒着我们,
    仍有许多未知需要去探索。
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    当旅行者飞过它时,为我们提供了
    关于这颗星球的海量信息,
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    然而我们仍无从得知
    它笼罩在大气层下的真实面貌。
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    它是否像我们观测到的
    土星和木星的其他卫星那样,
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    具有表面由冰层覆盖的相似地貌呢?
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    或者只有一片液态甲烷的汪洋大海
    覆盖了整个表面?
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    笼罩在阴霾下的泰坦
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    是个巨大的谜团。
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    因而卡西尼-惠更斯号(Cassini-Huygens),
    这台于 1997 年发射的轨道着陆器,
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    为的就是要解开这个谜团。
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    在 2004 年抵达泰坦后,
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    卡西尼号最初传回的泰坦表面影像
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    更是加深了人们对它的好奇。
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    我们耗费了数月的时间才弄清楚
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    我们在火星表面看到的是什么,
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    比如,那些我们一开始认不出来,
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    因而被称为“猫抓痕”的深色的条纹,
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    实际上是由有机沙土构成的沙丘。
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    在卡西尼号研究土星、
    土星环和其卫星的
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    十三年里,
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    我们幸运的
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    从对泰坦的表面一无所知,
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    到逐渐开始了解它的地理构造,
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    以及大气层对其表面地形的影响,
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    甚至对其地底深处的探索
    也有了些眉目。
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    事实上,泰坦是若干个
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    位于冰冷的外太阳系、
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    火星轨道和小行星带之外,
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    表面下覆盖着
    大面积液态水的卫星之一。
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    泰坦内部海洋的含水量可能是
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    地球上所有河流、湖泊
    和海洋体积总和的 10 倍以上,
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    同时,其表面也覆盖着
    由液态甲烷和乙烷构成的
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    奇异湖泊和海洋。
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    海洋世界是太阳系中
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    最迷人的地方,
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    然而我们对它们的探索才刚刚启程。
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    这是“蜻蜓号”,
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    是我们在约翰霍·普金斯大学的
    应用物理实验室
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    为美国国家航空航天局
    新疆界计划而打造的。
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    “蜻蜓号”预计将在 2026 年发射,
    并于 2034 年抵达泰坦。
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    它是一个旋翼机着陆器,
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    其体积与火星探测车
    或小型汽车相近。
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    “蜻蜓号”的设计主要考量了
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    泰坦稠密的大气层和低重力因素,
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    使得“蜻蜓号”非常适合
    在这样的环境内执行飞行任务。
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    “蜻蜓号”实际上是个八旋翼飞机,
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    也是个移动实验室,
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    能随身携带科学仪器到处飞行。
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    “蜻蜓号”将以非常独特的方式
    考察泰坦,
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    包括它的气候环境和地理构造,
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    甚至直接从地表采集样本,
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    以此了解它们的成分。
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    换言之,“蜻蜓号”
    将耗费三年时间探索泰坦,
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    分析它具体的化学成分,
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    观察大气层是如何
    与地表产生作用,
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    甚至聆听地壳的震动,
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    或者叫“泰坦震”。
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    “蜻蜓号”在北美和世界各地
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    数百人的研究团队
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    都为这个任务的设计
    付出了很多心血——
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    研发旋翼飞行器、
    自主导航系统
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    及各种仪器。
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    所有这些部分都需相互配合,
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    以完成泰坦表面的科学测量任务。
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    “蜻蜓号”的内部实验室
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    是引导我们探索泰坦的下一步。
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    旅行者在飞行时
    揭示了各种可能性。
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    环绕土星运行十多年,
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    并穿过了泰坦的大气层后,
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    卡西尼-惠更斯号
    进一步揭开了泰坦的神秘面纱。
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    “蜻蜓号”将会继续考察泰坦,
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    而截至目前,我们获得的
    唯一一张泰坦的近距离照片,
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    还是惠更斯号
    在 2005 年 1 月所拍摄的这张。
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    在很多方面,泰坦都是我们已知的
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    与生命出现之前的地球
    最相似的星体。
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    从卡西尼-惠更斯号的
    测量结果来看,
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    我们知道生命的组成部分——
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    至少是我们所了解的生命——
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    早已在泰坦上出现过,
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    而“蜻蜓号”将会完全沉浸在
    这个陌生的环境中,
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    寻找那些与可能促成了
    地球上生命发展的化学成分
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    相似的化合物,
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    并协助我们探索其他世界的宜居性。
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    宜居性是个令人着迷的概念。
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    什么样的条件
    使得一个环境适合孕育生命——
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    无论是我们已知的地球生命,
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    还是在不同情况下
    衍生的另类生命?
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    其他星球存在生命的可能性
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    在历史上激发了人类的想象
    和对太空的探索。
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    在宏观的尺度上,
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    这就是为何外太阳系的海洋世界
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    会成为如此重要的研究对象。
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    是人类的好奇心
    在推动着前所未有的探索。
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    我们不知道化学物质
    如何在地球上演变成生物,
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    但类似的化学过程
    可能也发生在泰坦上,
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    因为那里的有机分子
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    有机会与其表面的液态水混合。
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    有机合成反应在这些条件下
    是否催生了化学反应?
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    如果是的话,
    究竟到了何种程度?
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    目前,我们还无从得知。
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    我们通过“蜻蜓号”所见证的
    人类的不懈努力
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    是很振奋人心的。
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    这是对生命的基础架构
    和化学步骤的探索,
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    正如那些最终为地球
    带来了生命的过程一样。
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    我们不确定会在泰坦上
    发掘到什么,
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    但这也正是我们
    要前往那里的原因。
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    1994 年,卡尔·萨根(Carl Sagan )写道:
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    “在泰坦上,过去 40 亿年来
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    像神赐的甘露一样
    从天而降的分子
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    至今可能还在那里,
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    保持着冻结状态下的原貌,
    等待着地球化学家的到来。”
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    我们就是那些化学家。
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    “蜻蜓号”的任务
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    不仅能帮助我们掀开
    泰坦和太阳系的神秘面纱,
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    还能解开地球起源的奥秘。
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    谢谢。
Title:
探索土星最神秘的行星——追朔生命的起源
Speaker:
伊丽莎白· "齐比" ·特土尔
Description:

美国国家航空航天局(NASA)的“蜻蜓”号(Dragonfly)探测器是一种自动旋转着陆器,被设计用来跨越地外天体的表面。该探测器将于 2026 年深入太阳系,探索土星最大的卫星——土卫六(又名“泰坦”)。行星科学家伊丽莎白 · “齐比” · 特土尔(Elizabeth "Zibi" Turtle)探讨了通过研究这个被认为与早期地球极其相似的神秘卫星,如何帮助我们更深入的了解其他行星的宜居性——以及生命的起源。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
07:06

Chinese, Simplified subtitles

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