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土衛六上的甲烷能被點燃嗎?


宇宙接觸在太陽系的衛星中,土衛六是一顆非常特別的一顆,它擁有最為濃厚的大氣層,其中高達.%是氮氣,還有.%的甲烷、.%的氫氣以及含量更少的其...

- 2019年4月17日02時32分
- 科學文摘 / 宇宙接觸

宇宙接觸

在太陽系的衛星中,土衛六是一顆非常特別的一顆,它擁有最為濃厚的大氣層,其中高達98.4%是氮氣,還有1.4%的甲烷、0.2%的氫氣以及含量更少的其他氣體。更為特別的是,土衛六的表面有液體,只不過不是液態水,而是液態甲烷。那麼,這是否意味著土衛六可以被點燃?

土衛六上面有很多的液態甲烷,並且最近的研究發現<1>,土衛六上的甲烷湖泊比預估的深了很多。根據此前美國宇航局(NASA)的卡西尼號探測器發回的雷達數據,土衛六的北半球甲烷湖泊深達100米。


雖然土衛六上有很多易燃的甲烷,但不是一把火就能把甲烷燒起來。甲烷的燃燒需要像氧氣這樣的氧化劑,而土衛六上並沒有大量的氧化劑,大氣中也沒有氧氣,所以土衛六上的甲烷點燃不了。

但在地球上,由於空氣中存在氧氣,只要有明火,甲烷就能被點燃起來,它們會與氧氣發生劇烈的氧化還原反應,從而發光發熱。同樣地,雖然木星和土星的大氣中主要是氫氣,但它們也無法被點燃。

土衛六表面的平均溫度約為-180 ℃,大氣壓為地表大氣壓的1.45倍,在這種溫度和氣壓下,土衛六上的大部分甲烷可以保持液態。地球上的液態水會蒸發形成雲,然後又會變為雨水落下來,這樣形成一個水文循環。同樣地,土衛六上的甲烷也會蒸發形成雲,然後下起甲烷雨。

在地球上,以水為基礎,生命從水中進化出來。天文學家認為,土衛六上的液態甲烷中也有可能孕育出生命,它們有可能呼吸氫氣而不是氧氣。

迄今為止,只有惠更斯號探測器成功在土衛六上著陸過。不過,該探測器著陸後只倖存了一個半小時,所以它發回的土衛六探測數據非常有限。想要揭開這顆衛星的神秘面紗,還需要新的探測器去實地探測才行。


參考文獻


<1> M. Mastrogiuseppe, V. Poggiali, A. G. Hayes, et al., Deep and methane-rich lakes on Titan. Nature Astronomy, 2019, doi: 10.1038/s41550-019-0714-2.


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