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← 探索土星最神秘的月亮尋找生命起源

美國太空總署的「蜻蜓號」是一種旋翼飛行器兼登陸艇的機器人,用來在外星天體表面以彈跳的方式前進。它將於 2026 年深入太陽系探索土星最大的衛星「泰坦」(又稱「土衛六」)。行星科學家伊莉莎白·「齊比」·特土爾分享研究這個被認為像早期地球的神秘月亮,如何能使我們對其他行星的適居性和生命本身起源的瞭解更向前邁進一步。

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Showing Revision 9 created 09/11/2020 by Amanda Chu.

  1. 想像一個地形多樣的世界。
  2. 它有一個高密度的大氣層,
  3. 有風席捲表面和降雨。
  4. 它有高山、平原、河流、湖泊和海洋,
  5. 也有沙丘和一些隕石坑。
  6. 聽起來很像地球, 對吧?

  7. 這是泰坦。
  8. 1981 年 8 月,

  9. 航海家二號拍攝了這張
    土星最大衛星的影像。
  10. 航海家的任務走得比以往更遠,
  11. 將太陽系和更遠的地方
  12. 都畫到我們的地圖上。
  13. 但是這個影像,這個朦朧的月亮,
  14. 點醒了我們它仍有許多神秘與未知。
  15. 當旅行者飛過它時,
    我們對它的瞭解突然大增,
  16. 但我們仍不知道
    籠罩在這大氣之下的面貌。
  17. 它是否像觀測到的
    其他土星和木星的衛星,
  18. 表面結冰或有相似的地貌,
  19. 或只是一片液態甲烷的汪洋
    覆蓋整個表面?
  20. 被籠罩在陰霾下的泰坦表面
    是個巨大的謎團。

  21. 卡西尼-惠更斯號
    這對繞行土星和登陸泰坦的搭檔
  22. 於 1997 年發射,
  23. 任務就是要解開這個謎團。
  24. 它們在 2004 年到達後,
  25. 卡西尼號最初傳回的泰坦表面影像
  26. 更加深了它的魅力。
  27. 我們花了幾個月時間才明白
    在泰坦表面上我們看到的到底是什麼;
  28. 例如我們稱為貓爪痕的
  29. 那些剛開始無法分辨的深色條紋,
  30. 其實是有機沙堆成的沙丘。
  31. 在卡西尼號研究土星、
    土星環和其衛星的十三年中,

  32. 我們有幸從對泰坦表面幾乎一無所知
  33. 到瞭解它的地質
  34. 以及它的大氣對表面地形的影響,
  35. 甚至在泰坦地底深處
    是什麼也有些線索。
  36. 事實上,泰坦是幾個
    太陽系的海洋世界之一。

  37. 這些海洋世界都是
    火星軌道和小行星帶之外
  38. 寒冷的外太陽系中的衛星。
  39. 它們的表面下是液態水的海洋。
  40. 泰坦地下海洋的水
  41. 可能是地球上所有河流、湖泊、海洋
    全部水量的 10 倍以上。
  42. 泰坦表面還有不尋常的湖泊和海洋,
  43. 裡面都是液態甲烷和乙烷。
  44. 海洋世界是太陽系中
    最迷人的一些地方,
  45. 我們才剛開始探索它們。
  46. 這是蜻蜓號。

  47. 在約翰霍普金斯應用物理實驗室裡,
  48. 我們正在為美國太空總署的
    新疆界計劃打造這個任務。
  49. 蜻蜓號計劃於 2026 年發射,
    2034 年到達泰坦。
  50. 它是一個旋翼登陸艇,
  51. 大小與火星探測車或小型汽車相近。
  52. 泰坦高密度的大氣層,加上低重力,
  53. 使它成為很適合飛行的地方。
  54. 蜻蜓號的設計就是要
    能在泰坦大氣中飛行。
  55. 蜻蜓號實際上是一個八旋翼飛行器,

  56. 裡面是個行動實驗室,
  57. 可以帶著它所有的科學儀器飛來飛去。
  58. 蜻蜓號將以非常獨特的方式調查泰坦,
  59. 仔細研究它的氣候和地質,
  60. 甚至從表面採集樣本,
  61. 瞭解它們的組成。
  62. 總之,蜻蜓號將花費
    大約三年時間探索泰坦,
  63. 仔細測試它的化學成分,
  64. 觀察大氣層及其如何與地表相互作用,
  65. 甚至聆聽泰坦地殼中的地震,
  66. 或應該說是「泰坦震」。
  67. 蜻蜓號團隊在北美
    和世界各地有數百人,

  68. 他們正在努力設計這次任務,
  69. 開發旋翼飛行器、
    自主導航系統及各種儀器,
  70. 這些東西都需要互相配合,
    以達成在泰坦表面進行科學測量的任務。
  71. 蜻蜓號是我們探索這個
    迷人的自然實驗室的下一步。

  72. 航海家在飛過時,暗示了各種可能性。
  73. 卡西尼環繞土星運行十多年
  74. 和惠更斯穿過泰坦大氣層後,
  75. 泰坦的面紗又多拉開了一點。
  76. 蜻蜓號將生活在泰坦環境中。
  77. 到目前為止,我們唯一的泰坦特寫照片
  78. 是惠更斯探測器在 2005 年 1 月拍的。
  79. 在許多方面,泰坦是我們已知星體中

  80. 和早期還沒有生物的地球
    最相似的一個。
  81. 從卡西尼-惠更斯的測量中,
  82. 我們知道生命組成成分
  83. ——至少是我們知道的
    生命組成成分——
  84. 已經存在於泰坦上,
  85. 而蜻蜓號將完全沉浸在
    這個外星環境中,
  86. 尋找類似於那些可能支持
    地球上生命發展的化合物,
  87. 並讓我們瞭解其他世界的適居性。
  88. 適居性是個吸引人的概念。

  89. 是什麼使一個環境適合孕育生命?
  90. 無論是我們已知的地球生命,
  91. 或是在非常不同的條件下
    發展出的異星生命。
  92. 外星生命存在的可能性

  93. 在歷史上激發了人類的想像力和探索。
  94. 放大規模來看,
  95. 這就是外太陽系的海洋世界
  96. 成為如此重要的研究標的的原因。
  97. 「如果」推動著人類的探索。
  98. 我們不知道化學物質
    如何在地球上演變成生物,

  99. 但類似的化學過程
    可能曾發生在泰坦上,
  100. 因為那裡的有機分子
    有機會與液態水混合。
  101. 有機合成反應在這些條件下有進展嗎?
  102. 如果是,到了甚麼程度?
  103. 我們……
  104. 還不知道。
  105. 未來我們從蜻蜓號學到的東西,
    這種人類根本的努力,

  106. 是很誘人的。
  107. 它在尋找的是地球
    在演變出生命的過程中,
  108. 一步一步累積的一磚一瓦、
    地基和化學反應。
  109. 我們不確定到達泰坦時,
    我們會找到什麼,
  110. 但這正是我們要去的原因。
  111. 1994 年,卡爾·薩根寫道:

  112. 「在泰坦上,過去 40 億年來
  113. 像神賜嗎哪一樣
    從天而降的分子可能還在那裡,
  114. 沒什麼改變,
  115. 深凍著,等待來自地球的化學家。
  116. 我們就是那些化學家。
  117. 蜻蜓號的任務不僅是幫我們
    了解泰坦和我們太陽系的奧秘,
  118. 更是要尋找我們自己的起源。
  119. 謝謝。