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音頻科普：卡西尼號土星探測器的遺產（下）
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音頻科普：卡西尼號土星探測器的遺產（下）
卡西尼號最重要的任務是對土衛六——泰坦的探測。卡西尼的可見光與近紅外相機以及它的雷達設備都能穿透土衛六的濃霧。更重要的是，它攜帶的惠更斯號探測器於2005年成功地降落在泰坦表麵，不但拍攝了衛星的全景照，還測量了它的大氣成分、透明度、風速和溫度。我們仿佛看到了科幻小說中描述的世界，這是一個與地球完全不同的異星世界。在泰坦的南極，有一個接近安大略湖大小的湖泊，完全由液態甲烷組成。雷達還發現了類似緬因州海岸，陡峭且多岩石的海岸線。惠更斯號探測器著陸的赤道平原卻是連續綿延，此起彼伏的沙丘。
泰坦表麵的液態有機物湖泊和海洋自然會引發人們的猜測：它們是否含有生命呢？但泰坦表麵溫度是零下180攝氏度，極其寒冷。在這種溫度下，水基生化過程所需的那類化學反應是不大可能發生的。不過，如果我們發現真的有“外星”生物化學過程在甲烷中蓬勃進行，那將是一個非凡的曆史性發現。
在卡羅琳看來，在土衛二上的發現毫無疑問是卡西尼的最大發現。土衛二是一顆個頭隻有泰坦十分之一的冰衛星。旅行者號此前已經揭示它表麵存在赤裸且廣闊的冰原。有關土衛二活動的第一條線索是在任務早期得到的，那是在2005年1月，科學家看到土衛二南極出現了一縷冰粒組成的羽狀噴流。在拍到圖像後，他們立即對公眾開放，讓互聯網上的卡西尼粉絲們激動不已。此後不久，卡西尼號的其他儀器證實，羽狀噴射物確實是存在的。卡西尼號的操作人員迅速做出反應，改變運行軌道，進行更仔細的觀察。
我們現在知道，土衛二正受到土星潮汐力的扭曲和撕扯，這種潮汐能產生的熱量足以在土衛二幾千米厚的冰層下形成一個全球性海洋，海洋的深度在某些地方可能達到50千米。有超過100多個間歇泉從南極地區四個突起的斷層中噴發出來，形成由微小冰粒和水蒸氣組成的羽狀噴流，噴流可以高達數百公裏。羽狀噴流中的大部分固體物質會落回表麵，但一小部分飛得更遠，形成土星彌散但龐大的E環。
卡西尼號多次飛過羽狀噴流並分析了成份。照片中拍到的冰粒就在數小時前還是海洋中的水滴，我們在其中發現了某些大分子有機物和化合物，表明土衛二海洋中存在類似於地球海底熱泉的水熱活動。這些物質還意味著土衛二海洋的鹽度與地球海洋鹽度相當。蒸氣的主要成分是水，但也含微量的簡單有機化合物，以及二氧化碳和氨，這些成分不僅對維持生命非常重要，甚至也是生命起源的必備材料。
卡西尼號的研究結果清晰地指出土衛二存在一個可能具備生物活性的冰下環境。我們現在必須要麵對一些尖銳的問題：這個小小的冰凍世界是否承載著我們太陽係的另一次生命起源？它的羽狀噴流中存在生命的跡象嗎？微生物會不會隨著降雪落在它的表麵？在太陽係中，沒有哪個的天體像土衛二一樣具備了孕育生命的一切條件，它是目前太陽係中最有希望、最可能找到生命的地方。很多科學家都沉迷於這種可能性，並積極計劃，準備重返土衛二的任務。
從1990年項目啟動，到今年9月最終戲劇性地結束，卡西尼號是人類60年地外探索史中最為重要的探測器之一。它圍繞土星的曆史性探索取得了巨大的成功，它讓我們看到了土星行係統在運行過程中那些錯綜複雜的細節，它是如此的迷人，如此的與眾不同。卡西尼號讓我們更加深入地認識了塑造土星的力量，這些力量不僅構建了土星係統，也構建了我們的太陽係，甚至也是造就宇宙中其他恒星和行星係統的偉大力量。
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卡西尼號最重要的任務是對土衛六——泰坦的探測。卡西尼的可見光與近紅外相機以及它的雷達設備都能穿透土衛六的濃霧。更重要的是，它攜帶的惠更斯號探測器於2005年成功地降落在泰坦表麵，不但拍攝了衛星的全景照，還測量了它的大氣成分、透明度、風速和溫度。我們仿佛看到了科幻小說中描述的世界，這是一個與地球完全不同的異星世界。在泰坦的南極，有一個接近安大略湖大小的湖泊，完全由液態甲烷組成。雷達還發現了類似緬因州海岸，陡峭且多岩石的海岸線。惠更斯號探測器著陸的赤道平原卻是連續綿延，此起彼伏的沙丘。
泰坦表麵的液態有機物湖泊和海洋自然會引發人們的猜測：它們是否含有生命呢？但泰坦表麵溫度是零下180攝氏度，極其寒冷。在這種溫度下，水基生化過程所需的那類化學反應是不大可能發生的。不過，如果我們發現真的有“外星”生物化學過程在甲烷中蓬勃進行，那將是一個非凡的曆史性發現。
在卡羅琳看來，在土衛二上的發現毫無疑問是卡西尼的最大發現。土衛二是一顆個頭隻有泰坦十分之一的冰衛星。旅行者號此前已經揭示它表麵存在赤裸且廣闊的冰原。有關土衛二活動的第一條線索是在任務早期得到的，那是在2005年1月，科學家看到土衛二南極出現了一縷冰粒組成的羽狀噴流。在拍到圖像後，他們立即對公眾開放，讓互聯網上的卡西尼粉絲們激動不已。此後不久，卡西尼號的其他儀器證實，羽狀噴射物確實是存在的。卡西尼號的操作人員迅速做出反應，改變運行軌道，進行更仔細的觀察。
我們現在知道，土衛二正受到土星潮汐力的扭曲和撕扯，這種潮汐能產生的熱量足以在土衛二幾千米厚的冰層下形成一個全球性海洋，海洋的深度在某些地方可能達到50千米。有超過100多個間歇泉從南極地區四個突起的斷層中噴發出來，形成由微小冰粒和水蒸氣組成的羽狀噴流，噴流可以高達數百公裏。羽狀噴流中的大部分固體物質會落回表麵，但一小部分飛得更遠，形成土星彌散但龐大的E環。
卡西尼號多次飛過羽狀噴流並分析了成份。照片中拍到的冰粒就在數小時前還是海洋中的水滴，我們在其中發現了某些大分子有機物和化合物，表明土衛二海洋中存在類似於地球海底熱泉的水熱活動。這些物質還意味著土衛二海洋的鹽度與地球海洋鹽度相當。蒸氣的主要成分是水，但也含微量的簡單有機化合物，以及二氧化碳和氨，這些成分不僅對維持生命非常重要，甚至也是生命起源的必備材料。
卡西尼號的研究結果清晰地指出土衛二存在一個可能具備生物活性的冰下環境。我們現在必須要麵對一些尖銳的問題：這個小小的冰凍世界是否承載著我們太陽係的另一次生命起源？它的羽狀噴流中存在生命的跡象嗎？微生物會不會隨著降雪落在它的表麵？在太陽係中，沒有哪個的天體像土衛二一樣具備了孕育生命的一切條件，它是目前太陽係中最有希望、最可能找到生命的地方。很多科學家都沉迷於這種可能性，並積極計劃，準備重返土衛二的任務。
從1990年項目啟動，到今年9月最終戲劇性地結束，卡西尼號是人類60年地外探索史中最為重要的探測器之一。它圍繞土星的曆史性探索取得了巨大的成功，它讓我們看到了土星行係統在運行過程中那些錯綜複雜的細節，它是如此的迷人，如此的與眾不同。卡西尼號讓我們更加深入地認識了塑造土星的力量，這些力量不僅構建了土星係統，也構建了我們的太陽係，甚至也是造就宇宙中其他恒星和行星係統的偉大力量。
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