泰坦[太陽系裡土星的衛星]

衛星介紹

土衛六（Titan，又稱為泰坦星）是環繞土星運行的一顆衛星，是土星衛星中最大的一個，也是太陽系第二大的衛星。荷蘭物理學家、天文學家和數學家克里斯蒂安·惠更斯在1655年3月25日發現它，也是在太陽系內繼木星伽利略衛星後發現的第一顆衛星。

由於是太陽系唯一一個擁有濃厚大氣層的衛星，因此被高度懷疑有生命體的存在，科學家也推測大氣中的甲烷可能是生命體的基礎。土衛六可以被視為一個時光機器，有助我們了解地球最初期的情況，揭開地球生物如何誕生之謎。

土衛六 上的表面重力極低， 和月球相當，但又擁有濃厚大氣層，其表面的大氣壓約為地球的1.5倍，這種奇特的現象對研究行星大氣學是一個很好的題材。同時濃厚的大氣加上相當低的表面重力令登入和起飛更容易。

名稱來歷

土衛六

泰坦[太陽系裡土星的衛星]

惠更斯簡單的把這顆他發現的衛星稱為“Saturni Luna”(“土星的衛星”)。之後，喬凡尼·多美尼科·卡西尼為了表達對國王路易十四的敬意將發現的四顆衛星(它們是土衛三-忒堤斯，土衛四-狄俄涅，土衛五-瑞亞以及土衛八-伊阿珀托斯)命名為Lodicea Sidera(路易星)。天文學家依據習慣把這五顆衛星以數字加以編號。其他的衛星被稱為惠更斯衛星或土星的第六顆衛星(從當時知道的距離土星遠近排列，土衛一美馬斯和土衛二恩克拉多斯在1789年被發現)。

土衛六的英文名稱"Titan"和其他另外七顆當時已知的土星衛星的名稱來自約翰·赫歇爾爵士(約翰·赫歇爾是威廉·赫歇爾爵士兒子，威廉·赫歇爾本人發現了土衛一和土衛二)。約翰·赫歇耳在1847年出版的《在好望角天文觀測的結果》一書中把這顆新衛星命名為“提坦”，提坦在神話中是克羅諾斯（他的羅馬神話的對應者薩圖恩）和他的兄弟姐妹們的統稱。

物理特性

土衛六衛星地圖

土衛六是土星最大的衛星，也是太陽系第二大衛星，比行星水星的體積大(雖然質量沒有水星大)， 在太陽系中它的大小隻比木星最大的衛星木衛三小。但最近的觀測也顯示濃密的大氣可能使人們過高估計了泰坦的直徑， 如同許多其他的衛星一樣，土衛六比134340號小行星（原冥王星）的質量和體積都要大。 土衛六平均半徑2575千米，質量1.345×10²³千克，平均密度1.880×10³千克/立方米。土衛六環繞土星公轉軌道半長徑為1,221,850千米，偏心率0.0292，軌道平面與土星赤道面的交角為0.33°，公轉周期15天22時41分24秒。土衛六的自轉周期與公轉周期相同，這一點與月球類似。土衛六有濃密的大氣，主要成分是氮，表面大氣壓力1.5×10⁵帕斯卡，表面溫度-179.15℃。

土衛六質量與木衛三，木衛四，海衛一，小行星134340（冥王星）大體類似。土衛六一半是水冰一半是固體材料。在多個不同結晶狀冰層的3400米下有一個固體核心。核心內部應該仍然熾熱。雖然土衛五以及其他的土星衛星也類似，但土衛六的核心密度更大，這是因為它體積巨大造成重力壓縮其內部造成的。

大氣情況

土衛六

大氣情況土衛六是已知擁有真正大氣層的衛星，其他的衛星最多只是擁有示蹤氣體.。大氣的存在是1944年首先被傑勒德·柯伊伯（Gerard P. Kuiper）使用光譜望遠鏡發現的，他發現土衛六大氣的甲烷局部壓力達到100毫巴。後來，旅行者太空船的觀測也證實土衛六上擁有大氣，事實上，土衛六的大氣壓比地球還要大一點，星球表面的壓力是地球的1.5倍。土衛六表面濃密的雲層 遮蓋住了它的表面地貌。人們一般認為土衛六表面是固態或液體乙烷。從地球的雷達測量發現那裡沒有大範圍的乙烷海洋，但是仍然有可能存在小的乙烷湖。後來，科學家對卡西尼太空船發回的照片進行研究，認為土衛六 上或許根本不存在液態甲烷海洋。研究人員曾通過地面望遠鏡對土衛六進行觀測，他們當時認為，種種跡象顯示這一土星衛星上可能存在液態海洋。但是，科學家們對得出的結論仍有疑惑之處，因為以前的觀測顯示土衛六表面確有著閃爍的液體反光，尤其是幾年前通過大型無線電望遠鏡觀測的結果更證明極有可能存在液體海洋。

土衛六大氣的98.44%是氮氣，是太陽系中惟一除了地球外的富氮星體，那裡還有大量不同種類的碳氫化合物殘餘（包括甲烷、乙烷、丁二炔、丙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷，以及二氧化碳、氰、氰化氫和氦氣）。這些碳氫化合物被認為來自於土衛六上層大氣中的甲烷。當甲烷因為太陽輻射而發生反應就會產生濃密的桔紅色煙雲。土衛六表面那像是被塗上了一層柏油的有機物沉澱叫做tholin。土衛六沒有磁場保護,所以當它有時運行在土星的磁氣層外時，便直接暴露在太陽風之下。這導致大氣電離並在大氣上層釋放出一些分子。

在接近表面時，土衛六的溫度大約是94K(-179.15℃)。水冰在這種溫度下會升華，所以大氣中會有少量的水蒸氣存在.土衛六表面除了覆蓋全球的迷霧之外也有各種不同的雲。雲可能是由甲烷，乙烷或簡單的有機物組成。其他稀有的複雜化學物質是土衛六在太空外觀呈現橙色的原因。

2004年11月卡西尼號飛越過土衛六照片中明亮多雲的南極,但並未發現期望的甲烷存在.這令科學家們困惑,対雲成分的相關研究仍然在進行中,人們過去關於土衛六大氣的知識可能需要重新書寫。

2004年卡西尼號觀測大氣的結果發現土衛六大氣“超級鏇轉”，就像金星那樣，其大氣要比表面鏇轉快很多。

土星

據美國科學日報報導，西班牙格拉納達大學和瓦倫西亞大學的物理學家們通過分析“惠更斯”探測器對土衛六的特殊觀測數據，明確地證實土衛六大氣層中存在著雷電風暴等自然電活躍性活動。科學團體認為有機分子、早期生命形式可能形成於行星或衛星具有雷電風暴的高層大氣層中。

自從1908年，西班牙天文學家喬西·科馬斯·蘇拉發現土衛六具有大氣層以來，在其他衛星上未曾發現過大氣層的存在。他解釋說，“在土衛六上形成著具有傳遞運動的大氣雲層，因此靜態電場和暴風雨狀況可以形成。依據俄羅斯生物化學家亞歷山大·奧帕金的理論和斯坦利·米勒的實驗，土衛六具有雷電風暴活動性的大氣層可能形成有機物質和早期生命形式，該條件下通過釋放電量可從無機混合物中綜合形成有機化合物。

表面特徵

卡西尼號拍攝的土衛六照片

至2004年，人類對土衛六的表面地圖的了解仍然是非常缺乏了解的。無論如何，人類使用哈勃天文望遠鏡的紅外線和卡西尼-惠更斯號拍摂到一個高亮度，有澳洲大小區域的圖片。這個區域的非正式名稱是''Xanadu Regio''(世外桃源)；沒有人知道那裡是什麼樣。類似的哈勃太空望遠鏡、Keck望遠鏡和甚大望遠鏡還觀測到土衛六上另外一片大小相近的深色區域，人們推測那裡可能是液態的甲烷或乙烷海洋，但卡西尼號觀測的數據發現可能是其他物質。卡西尼號還發回大量土衛六高解析度地貌圖像，其中包括謎一般的線狀條紋，一些科學家認為那可能是地殼構造運動產生的。

2004年11月26日的一次飛越土衛六的觀測,發現土衛六光滑的表面上只有很少的衝擊環形山,這些環形山在光線的作用下明暗對比強烈。這大概是土衛六烴雨或烴雪落入環形山或火山噴發活動活躍造成的經常地殼重構所致。 探測器的分光器發現亮區和暗區發射的太陽光波長一樣，這就意味著它們可能由相同的物質組成(或者至少是覆蓋著相同的物質)。至於到底是什麼物質，人們依然不清楚。人們曾希望憑藉探測器觀測物體或液體反射光線而發現的烴湖或烴海並未被探測到.這使得科學家懷疑土衛六 表面可能是完全呈冰狀或泥濘狀態。

為了更好的了解表面地貌，卡西尼太空船在飛近土衛六時使用了雷達遙感測繪技術.傳回的第一張圖片就展現地表是一個複雜，崎嶇與平坦並存的區域.這種地貌看來應該是由火山造成的.火山可能噴發出水和氨水.另外也發現了一些好像風蝕產生的條紋狀地貌。還有一些看起來是已經被填平的衝擊環形山，其中的液體可能是液態烴。湖中有或沒有什麼仍然無法確定。另有一些區域返回的信號看來，可能是固體或液體，但其他的解釋仍然存在.土衛六看起來真的很光滑，表面沒有高於50米的地貌。

天文學家認為，土衛六上分布著眾多由液體甲烷和乙烷構成的湖泊，這顆衛星的寒冷程度超過南極洲。科學家表示，雖然土衛六上更加寒冷，但是它上面的風、雨和構造過程，使它成為太陽系中與地球最相像的天體。雖然這顆衛星低達零下292華氏度零下180攝氏度的平均表面溫度會使水始終保持固體狀態，但是它表面存在液體甲烷和乙烷，這些物質可為生命提供一個棲息地，但沒有氧難被引燃。

觀測歷史

1655年，荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯用他自製的新望遠鏡對準土星，準備研究土星環，但讓他驚訝的是，在土星的旁邊赫然有一顆巨大的衛星，這就是土衛六——泰坦。

1907年，西班牙天文學家何塞·科馬斯·索拉從望遠鏡中觀測到土衛六的圓面邊界有陰影，指出這是存在大氣的象徵。

1944年，荷蘭裔美國天文學家傑拉德·柯伊伯用光譜分析儀觀測，發現土衛六上存在甲烷氣體。

探測歷史

1979年9月1日，先驅者11號從距土星20800千米處掠過土星，拍攝到土星巨大的衛星土衛六的照片。並初步判斷土衛六上的溫度極低，生命幾乎無法生存。

1980年11月12日，旅行者1號從距土星124000千米處飛越土星，九個月後，即1981年8月25日，旅行者2號從距土星100800千米處飛過。這兩個探測器對土衛六的探測結果表明，土衛六大氣的主要成分是氮，其他成分為氬（占6%）、甲烷（2~3%）、氫（0.6%）。表面大氣壓力為1.5×10⁵帕,不過土衛六表面溫度很低,為 -179℃，在距表面45千米高處的對流層頂，溫度更低，為-203℃，難以指望孕育生命。

2004年10月26日，卡西尼土星探測器第一次飛越土衛六。

2004年12月13日，卡西尼土星探測器第二次飛越土衛六。

2004年12月24日，卡西尼土星探測器釋放惠更斯子探測器。

2005年1月14日，惠更斯子探測器在土衛六表面降落，向地面觀測站傳回300多幅土衛六照片。

2007年10月~2008年7月間，卡西尼土星探測器在完成其它探測任務的同時，還將10次探測土衛六。

旅行者號

旅行者1號和旅行者2號曾經探測過土衛六。旅行者1號曾試圖儘可能的接近土衛六；不幸的是，旅行者1號上沒有儀器能夠穿透土衛六上的迷霧，因為當時根本不知道上面有雲層的存在。多年之後，在對旅行者1號桔色濾鏡拍攝的圖片進行複雜的數字處理後，雖仍然沒有能夠解釋如世外桃源地區和鐮刀地區明亮和黑暗地貌的成因，但從那時起，這些地區就開始被哈勃天文望遠鏡用紅外線加以觀測了。旅行者2號只是粗略的探測過土衛六，旅行者2號團隊必須從“調整軌道讓旅行者2號詳細檢視土衛六”和“使用另外一個訪問天王星和海王星的軌道”中選取一個。由於旅行者1號沒有能夠觀測到其表面地貌，旅行者2號團隊選擇了後一個方案。

先驅者號

1979年9月1日，，“先驅者11號”飛掠土星，考察了土衛六。不過，當“先驅者11號”考察土衛六時，正趕上一陣強烈的太陽風，嚴重地影響了發回的信息。地面控制中心只收到它在35萬公里處拍下的5張高解析度的照片。在照片上，土衛六呈現美麗的桔紅色，像熟透了的桔子。“旅行者1號”於1980年11月11日飛臨土衛六。它離雲頂只有4000公里，探測取得完滿的成功。就是這次，測得土衛六的直徑為4828公里，而不是過去認為的5550公里。

只有先驅者11號、旅行者1號和2號三個探測器飛臨土星進行過探測土星的活動。1979年9月1日，先驅者11號經過6年半的太空旅程，成為第一個造訪土星的探測器。它在距離土星雲頂20200千米的上空飛越，對土星進行了10天的探測，發回第一批土星照片。先驅者11號不僅發現了兩條新的土星光環和土星的第11顆衛星，而且證實土星的磁場比地球磁場強600倍。9月2日第二次穿過土星環平面，並利用土星的引力作用拐向土衛六，從而探測了這顆可能孕育有生命的星球。

1980年11月12日，旅行者1號從距離土星12600千米的地方飛過，一共發回1萬餘幅彩色照片。這次探測不僅證實了土衛十、十一、十二的存在，而且又發現了3顆新的土星小衛星。當它距離土衛六不到5000千米的地方飛過時，首次探測分析了這顆土星的最大衛星的大氣，發現土衛六的大氣中既沒有充足的水蒸氣，其表面也沒有足夠數量的液態水。

1981年8月25日，旅行者2號從距離土星雲頂10100千米的高空飛越，傳回18000多幅土星照片。探測發現，土星表面寒冷多風，北半球高緯度地帶有強大而穩定的風暴，甚至比木星上的風暴更猛。土星也有一個大紅斑，長8000千米，寬6000千米，可能是由於土星大氣中上升氣流重新落入雲層時引起擾動和鏇轉而形成的。土星光環中不時也有閃電穿過，其威力超過地球上閃電的幾萬倍乃至幾十萬倍。它再次證實，土星環有7條。土星環是由直徑為幾厘米到幾米的粒子和礫石組成，內環的粒子較小，外環的粒子較大，因粒子密度不同使光環呈現不同顏色。每一條環可細分成上千條大大小小的小環，即使被認為空無一物的卡西尼縫也存在幾條小環，在高解析度的照片中，可以見到F環有5條小環相互纏繞在一起。土星環的整體形狀類似一個巨大的密紋唱片，從土星的雲頂一直延伸到32萬千米遠的地方。

旅行者2號發現了土星的13顆新衛星，使土星的衛星增至23顆。它考察了其中的9顆衛星，發現土衛三表面有一座大的環形山，直徑為400千米，底部向上隆起而呈圓頂狀，還有一條巨大的裂縫，環繞這顆衛星幾乎達3/4周；土衛八的一個半球為暗黑，另一個半球則十分明亮；土衛九的自轉周期只有9~10小時，與它的公轉周期550天相去甚遠；土衛六的實際直徑為4828千米，而不是原來認為的5800千米，是太陽系行星中的第二大衛星，它有黑暗寒冷的表面、液氮的海洋、暗紅的天空，偶爾灑下幾點夾雜著碳氫化合物的氮雨等，這是人類了解生命起源和各種化學反應的理想之處。

卡西尼-惠更斯號

惠更斯號著陸地附近景觀

為了進一步探測土星和揭開土衛六的生命之謎，美國與歐空局聯合研製了價值連城的卡西尼號土星探測器。1997年10月15日這個探測器發射升空，開始為期7年的漫長旅途。它預計2004年飛臨附近空間，開展長達4年的環土星就近探測，並首次實現在土星的最大衛星土衛六上著陸，進行實地考察。卡西尼號直徑約2.7米，總重達6噸，由軌道探測器和著陸器組成。其軌道探測器取名卡西尼號，裝有12種探測儀器；著陸器取名惠更斯號，裝有6台科學儀器。為了加快奔向土星的飛行速度，卡西尼號於1998年4月飛掠金星，獲得第一次加速。隨後它繞太陽公轉一周，於1999年6月再次飛掠金星，獲得第二次加速。同年8月，它在地球附近飛過，獲得第三次加速。

之後，卡西尼號探測器將於2000年12月飛掠木星，得到最後一次加速。它定於2004年7月飛抵目的地與土星會合，進入環繞土星運行的軌道。同年11月，惠更斯號著陸器將脫離卡西尼號探測器飛向土衛六，穿過其雲層，在土衛六上軟著陸，然後將探測到的數據通過環土飛行的卡西尼號軌道器傳回地球。卡西尼號進入環土星軌道後的任務是：環土星飛行74圈，就地考察土星大氣、大氣環流動態，並多次飛臨土星的多顆衛星，其中飛掠土衛六近旁45次，用雷達透過其雲氣層繪製土衛六表面結構圖，預計可發回近距離探測土星、土星環和土衛家族的圖像50萬幀。惠更斯號將成為第一個在一顆大行星的衛星上著陸的探測器。它將在2.5小時的降落過程中，用所帶儀器分析土衛六的大氣成分，測量風速和探測大氣層內的懸浮粒子，並在著陸後維持工作狀態1小時，揭示土衛六上是否有水冰凍結的海洋和是否存在某種形態的生命。它所收集到的數據和拍攝的圖像通過卡西尼號探測器傳回地球。

卡西尼-惠更斯號已在2004年7月1日到達土星，並且開始使用雷達測量土衛六表面地形的工作；卡西尼探測器在2004年11月26日飛躍到土衛六上方並且拍摂下很多高解析度的土衛六表面圖像，展現了人眼從來沒有見過的明暗斑塊。卡西尼號在2004年12月25日聖誕節釋放出了惠更斯號，惠更斯號在2005年1月14日進入土衛六大氣層進行詳細探測。惠更斯號探測器可在土衛六的大氣中燒毀前將相關數據發回。

惠更斯號探測器在2005年1月14日登入土衛六。

2007年12月，卡西尼軌道探測器在靠近土衛六的第38次飛行中看到“安大略衛星湖”,但當時還不能確認其為液態。

隨著“安大略衛星湖”的突破性發現,專家認為,土衛六其他地區眾多與“安大略衛星湖”相似的“坑”也可能是湖泊。

2009年12月美國宇航局證實，土衛六“泰坦”地表上存在著液體。

“卡西尼號”太空探測器捕捉到由土衛六表面湖泊所反射的太陽光線。這一發現，證實了土衛六表面存在液體的說法。

科學家們由此認為，土衛六表面一些地區應該分布著許多大型湖泊狀盆地，就是在這些地區存在液體。 土衛六是土星最大的衛星，與地球有許多相似之處，也正是這一點引起了科學家們的極大興趣。近20年來，科學家們已經建立了關於土衛六的完整理論。

他們認為，土衛六表面存在液烴(NGLs) 海洋或湖泊。土衛六也被認為是太陽系中除地球之外唯一存在液體的行星狀天體。雖然“卡西尼號”傳回的數據並不能證明其表面存在巨大的海洋，但是它卻明顯透露了這樣一訊息，即土衛六兩極附近地區存在大型湖泊。

自從“卡西尼”號探測器在2004年開始環繞土衛六運轉後，科學家們一直在尋找“鏡面反射”現象。但是，土衛六的北半球一直處在冬季的黑暗之中，而科學家們認為北半球的湖泊比南半球多得多。

一直到2009年8月秋分時節，太陽的光線才逐漸開始直射到土衛六北半球的湖泊之上，此時也正是北半球春天的開始。

由於土衛六上空厚厚的大氣層的干擾，土衛六表面所反射的太陽光大多數都被遮蔽。“卡西尼號”探測器也是在偶然間拍下了這張罕見的照片。照片拍攝於2009年7月8日。

美國宇航局與歐洲航天局合作的“惠更斯”號探測器在土衛六泰坦的沼氣湖上漂流的景象。國家科學院7月6日公布的一份報告稱，地外生物可能比專家之前預測的要奇怪得多。科學家需要考慮擴充有關地外生命特徵的名單，包括所謂的“怪異”生命體，它們可以在地球生命無法存活在地方茁壯成長。

科學研究

或存在生命

土衛六上的碳氫化合物“冰山”的藝術概念圖

土衛六上存在豐富的有機化合物和氮等元素，與地球早期生命形成時的環境相似。土衛六上的氰和烴在一定情況下可生成腈，再被星球上的水冰水解，生成羧酸和胺類物質，而這兩者還可以生成具有重大意義的胺基酸。不過，土衛六上也存在制約生命存在的重要因素。一是溫度過低，二是尚未發現液態水的存在，三是土衛六沒有磁場保護，所以當它有時運行在土星的磁氣層外時，便直接暴露在太陽風之下，輻射可能使生命無法存在。

科學家稱，土星的衛星土衛六上巨大的碳氫化合物“冰山”湖可形成奇異生命形式。美國宇航局的研究人員表示，這一最新理論或許還能解釋來自這顆衛星上的巨大湖泊和海洋的奇怪讀數 。

發現液體甲烷巨大湖泊

土衛六表面的這個新湖泊覆蓋面積有1.3萬平方英里（3.4萬平方公里），它位於土衛六南極位置，具有部分湖泊特徵。自從“卡西尼”探測器2004年抵達土星體系，科學家就致力於研究土衛六極地附近甲烷湖泊的特徵，該研究證實了大型寒冷的衛星也存在著甲烷雨。

土衛六表面湖泊效果圖

科學家指出，這種新湖泊只是淺薄的沼澤地，但是觀測數據顯示當暴風雨來到時，湖泊將形成足夠深、奔流向前的液體甲烷。前不久，美國約翰斯－霍普金斯大學套用物理實驗室的行星科學家伊莉莎白－圖特爾說：“土衛六表面的雷暴模型顯示一次暴風雨便可形成數十厘米深的甲烷雨水。”美國宇航局戈達德太空研究協會研究小組成員托尼－德爾傑尼奧（TonyDelGenio）稱，這項研究是證實土衛六表面存在液態甲烷的最直接證據。

圖特爾說：“人們看到土衛六上空的這種雲層非常類似於地球的雲層，同時人們發現該區域表面有液體洪流的跡象。”德爾傑尼奧補充指出，“卡西尼”探測器科學家在此之前並未注意到這個新湖泊的形成，當時由於科學家們意識到該區域可能出現大雨，便投入更多的精力觀測出現大雨的特徵，忽視了土衛六表面形成新湖泊的跡象。

科學家在土衛六發現新近形成的甲烷液體湖泊

科學家非常興奮這項研究發現揭示了土衛六的氣候特徵變化，當2004年“卡西尼”探測器抵達土星體系，正值土衛六南半球處於夏季，北半球處於冬季，暴風雲主要聚集形成於土衛六南極地區。季節正接近於春分，這兒不再有任何南半球暴風。德爾傑尼奧說：“暴風雨主要集中在中緯度地區，偶爾會出現在低緯度地區。”2008年，“卡西尼”探測器已完成了4年勘測任務，計畫延長勘測時間至2010年。該探測器現運行狀況健康正常，任務操作員希望今後進一步延長其工作壽命。

圖特爾在約翰·霍普金斯大學實驗室的同事拉爾夫－羅雷茲（Ralph Lorenz）並未直接涉及這項研究，他指出像這樣的研究將有助於人們理想地球氣候變化的特點。他在一封電子郵件中寫道：“土衛六大氣層擁有大量的甲烷潮濕氣體，因此在度過漫長的乾旱之後會出現強烈的暴風雨天氣。”

2014年10月31日，美國宇航局的卡西尼飛船在土星最大的衛星土衛六的高層大氣中發現了甲烷雲層。

戈達德空間飛行中心卡西尼項目科學家，有關這一發現的研究論文第一作者卡里·安德森(Carrie Anderson)表示：“甲烷雲層竟然能在土衛六大氣中如此高的高度上形成完全出乎意料。此前沒有人認為這是可能的。”

冰封地下或存在海洋

2012年7月2日訊息，據美國宇航局網站報導，來自卡西尼探測器的最新數據顯示土星最大的衛星土衛六冰封的地下可能存在一個液態水層。有關這一發現的論文已經被發表在最新出版的《科學》雜誌上。

論文第一作者，卡西尼項目組成員，義大利羅馬第一大學的盧西亞諾·列斯(Luciano Iess)說：“卡西尼探測到土衛六大幅度的潮汐起伏，這幾乎必然讓人得出其地表下方存在一個隱匿著的海洋的結論。”他說：“對於水的搜尋是太陽系探測行動的一項重要目標，而現在我們又鎖定了一個新的，可能富含水的天體目標。”

讓科學家們做出此項發現的是潮汐變形現象。土星的巨大引力會讓土衛六不斷發生拉升或擠壓變形。如果土衛六完全是由固態岩石組成的，那么來自土星的引力會造成其地表隆起，形成所謂的“固體潮”，其高度應為3英尺(約合1米)左右。然而卡西尼號的實測數據顯示這一隆起高達30英尺(約合10米)。這一數據暗示土衛六這顆星球並非完全由固態的岩石物質組成。

起先科學家們並無把握卡西尼號能否探測到由土星引力引起的潮汐隆起。然而卡西尼探測器竟然做到了，它在2006年2月27日至2011年2月18日期間先後6次近距離飛越土衛六，在此期間對土衛六的重力場進行精確測量。這些重力場數據，加上美國宇航局深空網(DSN)的協助，最終精確地給出了土衛六表面潮汐隆起的大小數值。

薩米·阿斯瑪(Sami Asmar)來自美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)，同時也是卡西尼項目組成員，她說：“我們進行了超高精度的測量工作，很幸運的是卡西尼號探測器和深空網天線之間保持了非常穩定的聯繫。土衛六在土星引潮力下形成的潮汐隆起，相比其它巨行星，如木星的一些衛星上所形成的潮汐隆起而言並不顯著。然而在缺乏實地鑽探條件的情況下，重力場數據已經是我們能夠獲知土衛六內部結構的最好方法了。”

要形成實測值大小的潮汐隆起效應，土衛六地下的海洋層不必很厚很深。一個位於其堅硬的可變形外殼和內部岩石地幔層之間的液態水層就可以讓土衛六在圍繞土星周圍運行時呈現如觀察值所反映的那種隆起或壓縮現象。由於土衛六地表主要是由水冰組成的，這在外太陽系衛星中十分常見，科學家們相信土衛六的海洋主要成分也應該是液態水。

在地球上，來自月球和太陽的引力作用會在地表海洋上引起潮汐。在開闊的海域，這一隆起數值可達2英尺(約60厘米)。來自月球和太陽的引力也會造成地殼中形成固體潮，其幅度約為20英寸(50厘米)。

科學家推測土衛六可能的內部結構

在土衛六表面下方存在液態海洋這一點本身並不能構成這裡可能存在生命的結論。科學家們傾向於認為只有當液態水跟岩石之間存在直接接觸時生命才更有可能出現。而我們尚無法確認這一海洋的海底是否是由岩石構成的。

這一探測結果對於揭開土衛六上的甲烷持續補給之謎具有重要意義。在土衛六大氣中甲烷含量非常豐富，然而研究人員認為甲烷在大氣中應當是不穩定的，如果土衛六大氣能長期保持豐富的甲烷含量，那么就必定存在一個能持續供應甲烷物質的來源。

喬納森·魯寧(Jonathan Lunine)是美國康奈爾大學的卡西尼項目成員，他說：“土衛六地下存在液態水層的發現非常重要，因為我們希望能理解甲烷是如何被存儲在土衛六內部的，以及這些儲存的甲烷又是如何被釋放出來的。”他說：“這一點非常重要，因為土衛六所有的不同尋常之處都和豐富的甲烷含量有關，但是其大氣中的甲烷氣體早就應該在地質學意義上的短時間內被破壞了。”

構想一個液態水構成的地下海洋，其中充滿了氨，這些氨水沿著裂隙和孔隙上升到地表層，釋放出冰層中的甲烷氣體。與此同時這樣一個地下海洋也可以作為甲烷儲備池。

發現巨型高溫穹窿構造

開裂穹窿構造

2012年10月22日訊息，根據美國宇航局卡西尼號探測器發回的最新圖像，科學家們在土星最大的衛星土衛六上辨認出一些巨大的高溫穹窿形構造。這很像烘烤麵包時看到的情況，當進行烘烤時，麵包的表皮會凸起並開裂。現在科學家們認為在這顆土星最大的衛星上，正在發生相類似的情形。

此前科學家們在金星表面觀測到過相似的地形，在金星表面一座名為庫納皮皮(Kunapipi)的火山山頂，探測器拍攝到一個直徑大約20英里(約合30公里)的穹窿狀凸起。研究人員也相信，在土衛六表面觀測到的一條長約70公里的狹長裂谷也是由於下部物質受熱上涌引起的地表開裂，這種上涌的物質有可能是岩漿。

美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)卡西尼項目組雷達設備科學家羅斯里·羅普斯(Rosaly Lopes)表示：“這種穹窿形構造是此前我們從未在土衛六上觀測到過的，這顯示，即便是在長達8年的探測之後，這顆星球仍在持續地給我們帶來驚喜。”

這種獨特的構造地形可能和地球上的岩蓋相類似，所謂岩蓋就是指上升入侵的熔岩冷凝形成的。美國猶他州境內的亨利山便是這種地貌的典型代表。而這張顯示穹窿構造的圖像是由卡西尼號探測器在2012年5月22日使用雷達設備拍攝的。

另外一個由艾倫·斯托芬(Ellen Stofan)領銜的卡西尼科學家小組對土衛六南半球的雷達圖像進行了仔細審視，並在這裡發現了古代海岸線的痕跡。土衛六是除了地球之外唯一一個被確認擁有穩定液體存在其表面的星球，儘管這些液體並不是水，而是碳氫化合物。

人們還只在土衛六的北半球觀測到廣闊海洋的存在。但對卡西尼探測器在2008~2011年之間所收集探測數據的分析顯示在土衛六南極附近也曾一度存在廣闊的淺海區域。

斯托芬博士和她的同事們在土衛六南半球識別出兩個已經乾涸或大部已經乾涸的海洋的痕跡。其中一個這樣已經乾涸海洋的面積可能曾一度達到475x280公里的大小，深度可能達到數百英尺。土衛六南半球面積最大的湖泊安大略湖(Ontario Lacus)正位於一個乾涸的海洋範圍之內，看起來似乎是曾經的汪洋大海僅剩的一部分水域。

而另一個由卡西尼雷達小組成員，加州理工的奧迪德·安羅森(Oded Aharonson)博士領銜的研究小組則認為土衛六正在經歷和地球的米蘭科維奇周期相類似的長期變化，這是由於軌道運行方面表現出來的長期規律性變化引起的結果。這種長期的氣候性變化將導致土衛六地表的液體在其南北半球之間來回遷移。根據這一模型，土衛六的南半球在大約5萬年前應當曾經擁有面積廣闊的巨大海洋。

斯托芬博士表示：“土衛六表面的海洋正是孕育前生命化學環境的現成實驗室，並且我們還知道它正以大約10萬年為周期在南北半球之間進行遷移。”他說：“我很想仔細查看一下土衛六北半球的海洋以及南半球已經乾涸的海洋遺蹟，來了解一下這些前生命化學演化究竟已經進行到了何種地步。”

卡西尼小組已經基本證實了土衛六北半球海洋體系的穩定性。他們在過去一整個土衛六季節中(即地球上大約6年)一直對這裡的海洋進行持續的監視。而此次發布的拍攝於2012年5月22日的這張圖像中，科學家們發現北半球的湖泊岸線並未發生改變，這說明北半球的湖泊並非季節性事件。相比之下，2010年的一場暴風雨之後，土衛六赤道附近出現了明顯的變暗色區域。

人們一直認為土衛六是太陽系中最大的衛星，並取名為泰坦。在希臘神話里，泰坦是一個巨人家族。土衛六是科學家認為的太陽系除地球外最有可能存在生命的星球。它是太陽系唯一擁有濃厚大氣層的衛星。與地球不同的是，地球的大氣層主要由氮氣和氧氣組成，而土衛六的大氣層則主要是甲烷。而且，濃密的大氣反射了大部分的光線，造成反溫室效應，使得土衛六的地表十分寒冷，溫度只有零下180攝氏度，不可能有液態水存在。但是2005年兩個科學家研究小組提出，外星微生物或許生存在泰坦湖泊的液態碳氫化合物里。科學家表示，乙炔在泰坦大氣層形成，下降到泰坦表面。外星微生物吃下乙炔，同氫氣發生化合作用，來獲取能量。

此後，泰坦表面發現了數十個湖泊，科學家認為其中充滿了液態乙烷和甲烷混合物。不過由於沒有探測飛船對泰坦湖泊直接取樣，沒有人知道其中的乙炔具體含量。1989年有科學家估計，泰坦湖泊中的碳氫化合物液體內乙炔的含量僅為萬分之幾。

由法國雷恩國立高等化學學院丹尼爾·考迪爾領導的科學家小組對泰坦湖泊乙炔含量進行了新計算。他們根據探測土星系的卡西尼－惠更斯任務新近獲得的數據，做出最新估計稱泰坦湖泊含有更多的乙炔。如果泰坦上存在外星生物，湖泊內的乙炔足以為任何飢餓的外星生物提供食物。2005年，卡西尼號攜帶的“惠更斯”號子探測器， 在充滿液態甲烷的土衛六上登入。“惠更斯”當時在在土衛六工作24小時， 重點探測土衛六上可能存在的生命跡象。

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即遠古地球

在人們的印象中，火星一直是地外生命存在和人類移民的理想場所。但是，隨著土衛六的面貌逐漸地被揭開，這種觀點漸漸地淡化了。人類研究發現，土衛六就是45億年前的地球。 泰坦具有兩個生命偏愛的特徵，那就是沸騰的有機化合物和濃密的有保護性的大氣層。泰坦是太陽系唯一擁有合格大氣層的衛星，也是太陽系4個僅有的有著濃密大氣層的岩石質星球之一，其它幾個分別是地球、火星和金星。在某些方面，泰坦的大氣層最像地球。它的大氣主要由氮氣組成，氣壓略高於地球。它上面甚至有雲，只是這些雲的成分是甲烷和其它碳氫化合物，而不是水。很多太空生物學家渴望把土衛六大氣作為地球大氣的原型去研究，希望能夠發現地球生命出現前，複雜有機分子是怎樣產生的。

橙色天空

從地球上觀測，土衛六被一層濃密的大氣層包裹著，使人不能窺其真容。而據光譜分析，大氣層中有著激烈的化學反應。1月14日，當“惠更斯”探測器在土衛六表面成功登入後，地球人藉助“惠更斯”的眼睛，這才真正地目睹了土衛六的部分“容貌”。 登入器在僅有的30分鐘“壽命”中，拍攝了大量圖片，其中一張土衛六地表圖片讓世人震驚———廣闊的平原上，散布著大大小小的石頭和冰狀物體，橙色的天空令人著迷。這是人類首次登入這片神秘的土地，而這裡是否會孕育生命？科學家們充滿期待。

有“湖泊”

2005年6月29日，圍繞土星軌道運行的“卡西尼”飛船拍攝到的一張照片再次讓世人震驚。照片顯示，土衛六南極地帶有一處地貌很像湖泊。經過觀測，這處地貌長約234公里，寬度近73公里，看起來是一個邊界平滑蜿蜒的暗斑，周圍是淺色的土衛六雲層。美國宇航局下屬噴氣推進實驗室的科學家認為，這很可能就是土衛六表面的甲烷湖泊之一，而甲烷是一個類地生命生成前必須的有機物之一。 今後，“卡西尼”將39次飛過土衛六，如果哪次拍攝到這個“暗斑”像鏡面那樣反光，就可以證明它是真正的液態湖泊，如果得到證實，那么我們有理由相信這裡即將會孕育出新的生命。

孕育出生命

“地外生命”是否存在？我們的地球探測器每次“出訪”外星球，都是帶著這個疑問去探詢。在已知的太陽系中，火星和土衛六是最具存在生命條件的星球，儘管這裡面存在一些想像，但是從此次“卡西尼”的探索成果來看，土衛六的形態和45億年前的地球極其相似。 根據分析，從土衛六的活動來看，如果不出現意外，那么一個新的類地生命將會在15～20億年後出現在土衛六上，人類在太陽系當中將不再孤獨。

比火星更安全

地球不是我們永恆的家園，而我們的生命之源———太陽，也只剩下50億年的生命。再過50多億年，太陽脫離主序星，那時太陽將會發生很大的變化，太陽將慢慢地膨脹，所有內行星都將被太陽無情地吞沒，更別說地球了，而我們人類，是怎么樣的命運呢？幸好，我們在21世紀初至少從表面上了解到了土衛六的大體概況，而這些概況，又使我們相信那裡是我們移民的理想地點，比火星強得多。 首先，土衛六上有厚厚的大氣層，這是抵禦宇宙任何侵害的最有力的屏障。其次，土衛六遠離太陽，即使是太陽膨脹後，也產生不了影響。另外，原本寒冷的土衛六將被膨脹的太陽的體溫“暖和”到人類可以接受的地步，再加上那時候土衛六上的大氣壓力已基本上適合類地生命生存，這裡將變成人類的又一個家園。以上這些，在火星上是很難辦到的。

湖泊和四季

最新觀測顯示，土衛六表面最大湖泊光滑如鏡，湖泊液體是像蜂蜜一樣稠密的甲烷和乙烷，湖泊表面落差不超過3毫米。

美國史丹福大學的霍華德－澤伯克爾（Howard Zebker）是該研究小組成員之一，他說：“除非你將混凝土傾注在湖泊中，才能實現真正意義上的平滑，這種類型的湖泊在地球上是不存在的。”天文學家曾懷疑是否土衛六這顆土星最大的衛星是乾燥還是潮濕的，但大量證據顯示該衛星上存在著液態湖泊。

“卡西尼”探測器的雷達裝置於2004年抵達土星區域，在土星極地發現暗色斑塊，由雷達裝置探測到的黑暗區域暗示著該區域非常平滑，暗示著液態湖泊表面非常光滑，難以反射探測信號。

光譜數據顯示土衛六表面清晰可見的湖泊充滿著甲烷和乙烷，在土衛六冰冷的表面甲烷和乙烷可以液態形式存在。澤伯克爾稱，從形態學角度講，它們看上去就像是湖泊。但是之前雷達觀測數據顯示這個清晰湖泊的形成具有一定角度，同時並不可能從湖泊表面反射明亮的雷達閃爍光線，從而顯示該湖泊可能是乾燥河床或充滿菸灰的泥塵底部。

研究人員稱卡西尼探測器的雷達裝置對土衛六表面最大的湖泊“安大略湖（Ontario Lacus）”進行了觀測，該湖泊在南極的跨越直徑為235公里，其雷達反射信號非常強。該項研究負責人史丹福大學的勞倫－懷伊（Lauren Wye）說：“這就像是你持有一個手電筒，直接對著鏡子進行照射，其直接反射的光線會強烈刺激你的眼睛。”

卡西尼探測器的雷達回波數據顯示在數千平方米的湖泊表面，其表面起伏落差卻不超過3毫米，這比之前所觀測的數據平坦10倍。懷伊告訴《新科學家雜誌》說：“真得很難想像即使是固體表面，其表面光滑程度僅在毫米範圍之內，更何況是液態湖泊表面。”

土衛六

之前的觀測數據顯示該湖泊處於液體狀態，並不是乾燥的泥潭。澤伯克爾說：“如果你走在湖泊旁看到乾燥後的湖泊，那裡的泥水已乾燥蒸發，看上去可能非常平坦，但是乾燥後的泥潭會出現深深的裂縫。我們可以推算土衛六表面的安大略湖可能是我們從未看到過的光滑湖泊。”

土衛六表面存在液體的證據增強了土衛六和地球之間的相似性，土衛六是太陽系唯一具有活躍氣候循環的星體，其表面的湖泊蒸發液體形成雲層，然後降雨再返回至表面，形成河流和通道。這使得土衛六成為太陽系最佳支持生命體存在的候選者之一。

如果土衛六存在液態湖泊，那么其表面必然存在著風流。早期的計算機模擬預測土衛六湖泊波浪是地球湖泊波浪的7倍高。澤伯克爾說：“這項最新研究與之前的推測背道而馳，這是一種特殊的湖泊，很可能其表面較為粗糙，但是我們並未觀測到起伏波浪的跡象。雖然我們並不清楚低溫狀態下甲烷和乙烷的物質特性，但我們推測該湖泊的液體非常稠密，具有一定的黏性，就像是蜂蜜一樣。”

研究人員指出土衛六極地存在著交替的季節，能夠緩和調節惡劣的氣候。但是其季節變更非常慢，土衛六1年的時間相當於地球30年的時間。

美國亞利桑那州立大學的喬納森－盧寧（Jonathan Lunine）說：“這是土衛六極地區域一年時間內處於靜止休眠狀態的階段，總地來講，土衛六表面湖泊充滿液體的證據是確鑿的，我們認為安大略湖充滿著液體。”

澤伯克爾稱，我們下一步還必須深入分析該湖泊的中部，通過一些間接的測量方法和模型進行分析。

河道

由美歐意聯合開發的卡西尼號土星探測器在土星的最大衛星土衛六上發現了一個奇怪的痕跡，酷似埃及的尼羅河，從其“源頭”到土衛六上的“大型海洋”長度達到了近400公里，約為250英里，是迄今發現的最長“外星河流”，而卡西尼號探測器上的高解析度雷達成像系統為科學家們揭示了土衛六存在的“黑暗河流”，而且具有蜿蜒狀的光滑性質，暗示其中可能存在某種液體。

以往對土衛六的觀測研究顯示，土衛六是太陽系中除了地球以外唯一存在遼闊“海洋地貌”的天體，並且有著表面液體循環機制，然而土衛六大氣環境確實非常寒冷的，這意味著即便是有水存在也無法自由流淌。科學家認為土衛六上的液體由液態甲烷、乙烷等碳氫化合物組成。有趣的是，在卡西尼號探測器顯示的土衛六河流系統並不是一個完整通暢的溝渠，而是存在部分的斷層線，這個信息暗示了土衛六基岩中存在斷裂現象。

河谷

左圖是河谷，右圖是衛星圖像

土衛六是人類所發現的唯一一個表面存在穩定液態物質的星體，只不過這些液態物質並不是水，而是乙烷或甲烷等烴類物質。

據英國《每日郵報》網站的報導，美國國家航空航天局（NASA）的科學家藉助土星探測器“卡西尼”號在土衛六表面發現了一條長約400公里、流著液態烴（碳氫化合物）的河谷，其外形與地球上的尼羅河很相似。

據“卡西尼”號太空探測器2012年9月26日所拍攝的一張雷達照片顯示，該河谷流經土衛六的北極，最後流入位於該地區的麗姬亞海（Ligeia Mare），長度約有400公里，這是人類首次在地球之外發現如此龐大的“水系”。此外，由於整條河流呈暗色，所以科學家推斷河谷里流著的可能是液態烴。

土衛六

“土衛六是我們所發現的除地球之外唯一一個表面存在穩定液態物質的星體，”NASA噴氣推進實驗室的雷達項目小組負責人史蒂夫·沃爾介紹說：“這張圖片讓我們看到了存在液體循環的土衛六：‘雨水’在其表面降落後隨河流注入湖泊和海洋，在那裡‘雨水’會被蒸發，然後再次開啟新的循環。”在地球上，液體指的是水，而在土衛六，液體則是甲烷，不過這二者都對星體表面的幾乎所有的天氣現象有影響。”

“卡西尼”號探測器是“卡西尼-惠更斯任務”的一部分，該任務是NASA、歐洲航天局和義大利航天局的一個合作項目，主要目的是對土星系進行空間探測。“卡西尼”號探測器於1997年發射升空，在2004年抵達目的地，開始環繞土星飛行，並對土星表面及其大氣、光環、衛星和磁場進行深入考察。2005年，“卡西尼”號開始對土衛六的表面和大氣狀況進行探測，並將採集到的數據發回地球。

土衛六是土星最大的衛星，約比月球重80%，同時是人類所知的唯一一個擁有較厚大氣層的衛星。

休眠冰火山

泰坦[太陽系裡土星的衛星]

2015年1月26日訊息，據媒體報導，美國天文學家在土衛六上發現了一座1000米高的休眠冰火山，它的四周被巨大的沙丘環繞，旁邊還有一個約1200米深的火山口。此座冰火山是科學家迄今為止在衛星上發現的最大的冰火山，並被天文學家命名為“Sotra”。

據悉，地球內部的熔岩穿過地球外殼噴發而出時就會形成火山噴發。而土衛六的地表下面有一層厚厚的冰層，太陽系極端的溫度造就了土衛六上堅硬的冰層，如果土衛六內部持續出現高熱量，那么冰層就會變成密度小的融冰，隨之就會噴發而出形成冰火山噴發。

科學家介紹，“Sotra”與其他衛星上的冰火山噴發時釋放出的噴發物相似，即都會噴發出大量的熾熱融冰和氣體。土衛六大氣層中的甲烷氣體會被10億英里以外的太陽光分解，如果沒有資源能夠及時對甲烷氣體進行補充，所有的甲烷氣體都會在幾百萬年後消失。但類似“Sotra”冰火山卻能夠提供類似的資源，它在爆發時會釋放出甲烷和乙烷等氣體。科學家推測，土衛六每1000年就會有像“Sotra”一樣的冰火山噴發，這樣就會為土衛六的大氣及時補給甲烷氣體。科克表示，這個發現可以很好的解釋為何外行星的大氣中富含甲烷氣體。

甲烷生命

泰坦[太陽系裡土星的衛星]

美國宇航局發布的新聞稱在土衛二上發現了冰下海洋，總蓄水量甚至比地球還多，我們有理由相信在土星龐大的衛星群中還擁有更加奇特的衛星。土衛六就是一顆頗有爭議的衛星，此前科學家在土衛六上發現了風的痕跡，這暗示土衛六上的液態烷烴海洋表面可能出現波浪，相比較土衛二而言，土衛六簡直是太陽系內惡劣的星球之一，雖然土衛六上沒有液態水，但科學家仍然想知道其烷烴海洋中是否存在生命。

科學家發現土衛六的大氣壓力是地球的1.5倍，但引力環境卻比較弱，如此低的引力卻能夠保持濃厚的大氣確實是一個奇蹟。根據卡西尼土星探測器的數據，土衛六大氣令人窒息，擁有95%的氮氣和5%的甲烷，因此土衛六的大氣是不能呼吸的。如果你有幸抵達土衛六的表面，那么可能不需要穿著加壓太空服，由於1.5倍的大氣壓力比較接近地球的氣壓，你只要藉助呼吸面罩和防寒太空衣即可。

在土衛六的表面看天空，幾乎滿眼都是土星的影子，大約三分之一至二分之一的天空都被土星的身影填滿，十分科幻。土衛六的引力大約是地球的14%，僅僅比月球的引力場弱一些，表面平均溫度能夠到達零下290華氏度，大約為零下179攝氏度。土衛六也是一顆被潮汐鎖定的衛星，其一面永遠朝向土星，這與我們的月球一樣，只有一面朝向地球。

土衛六是太陽系內極少數擁有表面液態物質的天體，科學家認為液態烴海洋中可能存在生命，康奈爾大學的研究人員甚至模擬出一種能夠在土衛六海洋中生存的生命，它們以甲烷為能量來源。不過土衛六上是否存在外星生命還需要實地考察，如果有一天探測器能抵達土衛六的烷烴海洋下方，或許能夠確認這裡是否有生命。

存在生命跡象

據美國太空網報導，在過去30年裡，科學家已知道一種叫做索林斯(tholins)的複雜碳化合物存在於彗星和太陽系其他行星的大氣層中，理論上，索林斯可以與水進行叫做水解的化學反應，從而製造出類似於地球早期階段的複雜分子結構。

在地球上，複雜有機分子被認為是生命形式出現的早期階段，比如被稱為生命起源前的混合物。土衛六是土星最大的一顆衛星，它主要是由冰物質構成的。許多冰在隕星碰撞或地下活動中可能融化，生成“冰火山”噴射出包括混合氨氣和水的“岩漿”。

是否形成於土衛六大氣層中的索林斯通過隕星碰撞或冰火山與液態水臨時性反應，在水凍結之前生成潛在的生命起源前有機分子？沒有科學家可以準確地進行解釋。

美國亞利桑那州大學行星科學系研究生凱薩琳·尼什在實驗室里進行了為期多天的研究，她在近冰凍溫度條件下通過水解形成類似索林斯的物質。她將這項研究報告發表在《天體生物學》雜誌上。暴露在土衛六上的液態水被認為持續存在數百至數千年，像這樣的固態冰融化成液態水的反應經常發生。很可能類似這樣的反應同樣發生於早期地球。

在實驗室里，尼什在低溫放電狀態下將5%甲烷和95%氮混合形成類似索林斯的一種有機混合物質，她將這種索林斯樣本融解在水中，然後放置在40攝氏度水環境中避免出現冷凍，進而測量其水解混合的比率。結果顯示，10%索林斯形成了有機混合物，它與水中的氧發生反應，形成了複雜的有機分子。

當尼什的研究報告發表在科學期刊上時，她的理論也遭到了批判。瑞塞勒理工學院研究員教授詹姆士·費里斯從事土衛六大氣層化學性質研究許多年，他指出尼什的研究存在著“缺陷”，其原因是她使用放電方法形成索林斯，然而土衛六大氣層很可能是通過紫外光線和帶電輻射粒子形成索林斯的。

費里斯使用紫外光線混合了類似土衛六大氣層中的氣體進行了一項實驗，他說，“放電所形成的物質結構與紫外線光分解不一樣，因此其水解時間也完全不相同。許多光化學進程形成的碳氫化合物並不與水發生反應。”

尼什對此作出反應，她指出，電子或等離子的釋放意味著模擬帶電粒子的互動作用。她贊同費里斯所說的紫外光線輻射形成索林斯更像土衛六大氣層中的薄霧。但是她認為這樣形成的化合物多數不與水發生反應。

她承認自己的研究工作並不是理想的呈現土衛六大氣層的化學特性，她說，“形成在低壓狀態下的索林斯要比高壓狀態下更像土衛六薄霧，你可以在低壓狀態使用紫外光線製造索林斯，但不能在低壓狀態下使用等離子釋放製造索林斯。我們實驗所需的大量索林斯必須通過放電技術來製造，通過紫外光線光分解只能生成一小部分。”

尼什的這項研究並不能完整地表現出土衛六行星的化學性質，該研究表明類似的化學反應在液態水環境中可生成顯著數量的有機混合物。在土衛六表面，生命起源前分子可能存在於碰撞隕坑和冰火山的融化水中，類似這樣的進程很可能發生於地球早期生命孕育階段，那時的早期地球大氣層還未出現顯著數量的氧氣。

生命存在

土星的大衛星土衛六擁有太陽系中神奇的表面環境，充滿液態甲烷和碳氫化合物的世界可能存在有趣的生命。美國康奈爾大學天體生物學家和化學家認為土衛六在許多方面是地球的孿生兄弟，土衛六是太陽系最大的衛星，比水星還大，表面的大氣壓力比地球要高一點，而且也有大氣。更重要的是，土衛六時太陽系除地球外唯一一顆擁有表面液態物質的星球，卡西尼探測器發現了土衛六上的湖泊和河流，甚至在土衛六的極地地區，科學家還發現最大的湖泊。

土衛六大氣中存在複雜的有機分子，科學家認為這是生命的基石，於是科學家猜想土衛六的液態甲烷世界中可能有怪異的生物，比如能夠在零下180攝氏度的環境中生存，利用液態烷烴作為能量來源。這一猜想的根據來自卡西尼探測器對土衛六的調查，發現液態甲烷的環境有可能出現奇怪的生物，康奈爾大學研究小組發現，磷脂分子的形成是地球生命出現的重要一個步驟，而土衛六的環境有助於磷脂分子的出現。

土衛六上如果存在生命，那幾乎肯定是擁有細胞膜的細胞個體，卡西尼號飛船數據發現土衛六大氣中存在非常複雜的化學反應，丙烯腈可能是土衛六生命細胞膜中的基礎物質，目前實驗室已經可以在土衛六的環境下模擬產生此類物質。因此丙烯腈膜可能是土衛六生命的細胞膜結構，計算化學仿真結果表明其能夠適應土衛六上的環境。為了進一步證明土衛六是否存在生命，我們應該派遣一艘探測器前往土衛六的甲烷海洋，或許這是最直接的證明方式。

宜居星球榜首

行星宜居度指數則考慮一組完全不同的因素，如星球表面究竟是岩質的還是冰凍的、星球是否有大氣層、是否有磁場等。

設計出行星宜居度指數和地球相似度指數兩大指標體系，對可能存在外星生命的星球進行可能性排序。兩類指標體系分別為行星宜居度指數和地球相似度指數。根據科學家們的評估結果，土星最大衛星土衛六和系外行星Gliese 581g分別位居兩大指標宜居星球排行榜之首，被認為是最宜居的外星世界。系外行星Gliese 581g位於天秤座內，距離地球大約20.5光年。科學家們的研究成果發表於《天體生物學》雜誌之上。