人类与地球会怎样,或存在形成飓风条件

日期:2020-01-20编辑作者:奥门银河官网

“泰坦星”或存在形成飓风条件

问:如果土卫六(泰坦)取代月球成为地球的卫星,能否出现生命?人类与地球会怎样? 土卫六上的环境被认为要比火星更容易出现生命,如果土卫六取代了月球(大小相差不是太多),会对其本身和地球有何影响?上面会出现生命?相对月球来说是不是更容易对其进行开发和移民?

1997 年 10 月发射,2004 年七月抵达土星的 Cassini 太空船,即将在本地时间的明天晚上冲进土星的大气层,结束为期长达 13 年的科研任务。Cassini 是最近的一艘前往外行星的「旗舰级」任务,和 New Horizons 或是 Juno 这种相对廉价、任务内容也单一的探测器相比,Cassini 的设计就是要搭载大量的仪器和设备,尽可能从更多的角度,去分析土星上的各种现象,并且还携带了一颗由欧洲太空署打造,名为「Hyugens」的着陆器,由卫星泰坦的表面,传回重要的数据。

当蜻蜓流浪者首次展示的时候,人们爆发了欢呼。

来源: 搜狐网 发布时间2015-09-07 08:54:50

据国外媒体报道,德国科隆大学的行星学家TetsuyaTokano发现“泰坦星”很可能存在热带气旋。只要泰坦星上有一个包含足够多液态甲烷的海洋,那么形成“迷你飓风”的条件都将具备。

泰坦星是土星最大、也是唯一一颗拥有浓密大气层的天然卫星。它的质量比月球还要大80%,由于离太阳的距离太远,它终年都处于低温状态,大部分体积是由岩石和冰块的混合物组成,大气层主要由氮气并混杂有一些甲烷和乙烷组成。泰坦星也是太阳系内除了地球之外唯一已知在表面存在液体的星球,因此还存在降雨。TetsuyaTokano相信泰坦星上不仅仅有足够开阔的洋面,而且还有足够多的甲烷为台风的形成提供热量。这或许也是导致过去的观测中在泰坦星表面笼罩不透明大气的原因。

在地球上,当海洋中的温暖海水蒸发到空气中的时候,同时会携带大量的能量形成旋转的风暴,这种风暴通常在赤道地区形成,因此被称为“热带气旋”。在泰坦星上,情况有所不同,能够产生风暴的海洋都位于北极附近。

通过对泰坦星的研究,Tokano认识到至少有三个足够大的海洋能够支持“热带气旋”的形成。当夏季来临时,海洋中的甲烷就会蒸发,并把大量的热能转换成驱动风暴旋转的动能。在接下来的几年,泰坦星的北半球将会进入到夏季,届时就可以通过环绕土星运行的“卡西尼”探测器对理论进行进一步检验。

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奥门银河手机app 2Cassini 针对土星的研究,最重要的发现,就是其北极诡异的六角形不仅是个固定的特征,而且还会变色。经由 Cassini 的测量,我们大约可以在地球上的实验中复制出类似的结构来,但无法确认是否土星上就是这样的情况,还是有其他的机制。此外,由于 Cassini 在土星呆了足足有 13 年,已经接近土星公转半圈的时间(土星年大约是 29 个地球年),因此 Cassini 得以观察土星的季节变化,特别是夏季覆盖整个行星的大风暴。这风暴似乎只发生在赤道及北半球,为什南半球没有,又或是这是否只是个巧合,目前都是未知的。奥门银河手机app 3在土星本身之外,被包在厚重大气层之下的卫星泰坦是最重要的目标了。投放到表面的 Hyugens 及 Cassini 自身多次多达 100 次经过泰坦获得的信息显示,泰坦的表面有液态甲烷和乙烷组成的「海洋」,海洋会蒸发成云、云会再降下甲烷雨,并且在地表形成湖、河、山谷等地形。甚至在靠近赤道处,还有一片不太降雨的「沙漠」,有着由细碎的冰砂组成的沙丘呢。奥门银河手机app 4最大的意外,则是土卫二(Enceladus)了。说到冰层底下可能隐藏有一片液态水海洋的卫星,呼声最高的当属木卫二了。不过因为 Cassini 持续的观测,反倒是土卫二拔得了头筹,成为第一颗确认地表下有液态水存在的卫星。不仅如此,土卫二还在表面上发现向太空中送出微粒的「喷泉」,显示地表下有地热活动,分析成份也发现有养活生物的条件呢。然而,终究 Cassini 携带的燃料有限,在延长了三次任务后,剩下的燃料已经不足以保证轨道的控制了。为了避免 Cassini 在失去动力后意外坠入土卫二或土卫六造成污染,科学家们从去年就为 Cassini 计划好了最后一轮的「大结局」,先是进行多次危险的近距离穿越土星环任务,最后再借由泰坦最后一次调整轨道,冲入土星大气层中坠毁。奥门银河手机app 5目前 Cassini 已经最后一次挥别泰坦,预计明天凌晨拍下最后一张照片、明天早上将所有存储的剩余资料传送完毕,之后将转入「即时传送」模式,在坠毁的过程中持续发送环境读数,直到大约明天晚上失效为止。当然,Cassini 虽然不在了,它的旅途却没有终结 -- 其累积的大量资料,特别是最后大结局收集到的丰富信息,还将在未来许多年内,继续为我们带来新发现吧。

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在距离地球13亿公里的地方有一颗神奇的星球。它有着浓厚的大气层,液体的甲烷湖泊,丰富而复杂的有机分子。科学家认为它上面很可能存在着生命。这就是土星最大的卫星——土卫六泰坦。

图解:我们回归了,我们找寻生命的迹象。蜻蜓号将要在2034年到达泰坦星。图源:NASA

图示:有厚厚大气层和甲烷湖泊的土卫六

NASA正准备返回土星的卫星泰坦,这一次,将会有一辆外型像雄蜂的流浪者——蜻蜓号一同前往泰坦星。

土卫六不但是土星最大的卫星,而且还是太阳系中第二大卫星。从体积上看,土卫六比水星还大,但是从质量上看土卫六却比较小,还不到月球质量的两倍。不少朋友突发奇想,既然土卫六的质量和月球差不多,条件又这么好,把它和月球换一下位置,让它成为地球的卫星,是不是土卫六的宜居条件会变得更好呢?

在这个过程中,科学家不仅会学习泰坦星的地理,大气,天气,他们还会寻找生命的迹象,并且尝试更好地理解生命是如何出现在我们星球上的。

图示:地球的卫星月球

NASA的这个公告赢得了大众的支持,当然也有反对。同时,在美国华盛顿贝尔维尤参加一场天体生物学会议——AbSciCon 19的科学家通过主办方仓促安排的网络广播得知这个消息后爆发了持久的掌声。

土卫六质量这么小但是有着比地球大气层还要厚的大气层,星罗棋布的甲烷湖泊是和它的位置关系很大的。

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土卫六是土星的卫星。土星的磁场很强。土卫六在围绕着土星运转的大部分时间里,都处在土星磁场的保护之中。这就相当于土卫六自己有了磁场,使得土卫六的大气层没有受到太阳风暴的破坏。看一下火星就知道了,火星比土卫六大很多,但是没有磁场的保护,火星的大气层已经变得非常的稀薄了。

生物学家听到这个决定显得尤为开心,因为美国宇航局的卡西尼任务的结果表明泰坦星是一颗和早期地球极其相似的星球。所谓的卡西尼任务就是从2004年开始一直到2017年在探索土星系统的旅途中曾经126次飞往泰坦星。

土卫六距离太阳十分遥远,表面温度很低。在土卫六表面,温度只有零下180℃左右。在这么低的温度下,甲烷由气体变成了液体的。空气中的分子运动也剧烈,不容易发生逃逸。

泰坦星给人的第一印象并非是一切条件都是适合人居住的。它的表面温度达到了零下179华氏度——太冷了以至于水都凝结成花岗岩一般硬的冰状,并且填满湖海的雨是液态甲烷。

图示:土卫六和土星

但是它有很厚的大气层,在大气层中阳光产生了化学反应,产生了很复杂的有机分子,然后它们扩散到泰坦星的表面,“就像一场永不停歇的小雪,” 美国宇航局的新前沿计划的负责人Curt Niebur说。

如果土卫六来到了月球的位置上,情况就完全不一样了。地球虽然也有磁场,但是地球磁场没有土星那么强烈。因此无法为土卫六提供磁场保护。它的大气层将完全暴露在太阳风暴之下。而且这里距离太阳更近,太阳风暴的威力更大。土卫六大气层将会慢慢消失。

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同时,由于在月球的位置上距离太阳更近了。土卫六的温度会上升到跟地球差不多的温度。土卫六上面的甲烷湖泊因为气温升高而变成气体,大量的甲烷会充斥到大气中。甲烷是温室气体,带来的温室效应会让土卫六的气温升的更高。空气分子因为过多的热量运动加剧,加上土卫六的质量又太小,土卫六的大气层会很快消失。最终会变得像月球一样。

“泰坦星的大气层产生了一些我们已知的太阳系中最复杂的有机物,” Shannon MacKenzie补充说。Shannon MacKenzie是来自位于马里兰州劳雷尔的约翰斯·霍普金斯大学的应用物理研究所的行星科学家,同时他也是研制蜻蜓号的成员之一。

另外,土卫六又是一颗含水量非常丰富的星球。科学家估计土卫六上面水冰的质量约占土卫六质量的一半左右。这些宝贵的水资源在土卫六是以水冰的形式存在着的。但是来到了月球的位置时,气温的升高和大气层的消失使得这些水冰也会汽化消失。那时候我们会在地球上看到土卫六像慧星那样拖着一条长长的尾巴。这些水汽的一部分会落到地球上,成了土卫六对地球的一点馈赠。

“卡西尼任务能够检测位于泰坦星上层大气中蛋白质大小的分子是什么。”

图示:拖着长尾巴的彗星

近年以来,地球射电天文学家用位于智利的ALMA,已经能检测到附加分子的迹象,其中包括丙烯腈。

失去了水分的土卫六质量会变得和月球差不多。它会继续围绕着地球旋转,像原来的月球一样。在这样的假设中土卫六只能变成第二个月球,而不会出现生命变成第二个地球的。

Martin Cordiner,一位来自位于马里兰绿带的美国宇航局戈达德航天中心的天体化学家说这是很重要的,因为实验已经表明如果你将丙烯腈放到液态甲烷里,丙烯腈分子就会像细胞膜一样连在一起——这个过程可能代表我们向原始细胞的创建迈进了一步。

朋友认为土卫六替代月球成为地球的卫星之后的剧情是这样发展的吗?

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经过科学家多年来的探索发现,泰坦星表面是存在液体海洋的,不过泰坦星上的海洋并不是由水组成,而是由甲烷组成,因为泰坦星离太阳距离太远,表面平均温度很低,只有-180℃,在这么低的温度下,水不可能以液态的形式存在,而甲烷在这个温度则是以液态形式存在,泰坦星富含甲烷,所以构成了泰坦星上的液体海洋。甲烷的存在很有可能会促进生命的诞生,但泰坦星温度太低,又限制了生命的诞生。如果将泰坦星换到月球的位置,会如何呢?

泰坦星似乎存在次表层海洋,这增加了它的神秘。如果这些水曾经和复杂有机物在泰坦星表面混合,甚至会有更有趣的化学现象出现,就增加了泰坦星可能出现过生命的可信度,并且这些生命可能仍然在地下水中存在。

如果将泰坦星换到月球的位置,那么泰坦星上的甲烷海洋就会因为温度的升高而气化,化成甲烷气体融入大气,泰坦星的大气层比地球的都要厚,具有比地球大气更好的保温效果,将其放到与地球轨道相致的地方,其表面温度可能会比地球的温度高上不少,但与原来相比,显然更适合生命诞生。

这种现象可能产生的一种方法是:如果泰坦星外表面断裂,让液态甲烷和其他溶解在液态甲烷中原料中渗透地足够深,一直渗透到硬表面,然后到达由冰组成的泰坦星的基岩的这个区域,当这个区域处于足够大的压力下,这些冰就可以流动了——就像冰川下的冰一样。

但是,泰坦星比月球要大上不少,如果泰坦星取代月球的话,对地球和人类的影响还是很大的。首先是泰坦星的质量的体积都比月球大,其引力必定大于月球,地球不一定能够束缚的了它,而且,地球就算是束缚住了它,它们之间的旋转质心也不会在地球上,而是在地球与它之间的一个点上,就像冥王星与冥卫一一样,不再是单纯的卫星围绕母星旋转,而是卫星和母星围绕着质点旋转,这必将改变地球现有的公转轨道,对于地球现在的生态系统而言,稍微的轨道改变都会引起生态的崩溃,生态如果崩溃的话对于人类来说是有灭顶的可能的。

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其次,泰坦星的引力远大于月球,那么它所产生的潮汐力必定很大,这会使得地球上的海洋水位昼夜变化大,在夜间容易是海水上涨淹没沿海城市,对沿海城市人民的生命财产造成巨大损失,而且变大的引力也会使地球上的地震海啸变得更频繁。海洋水位的昼夜变化增大也容易使海上风力增大,台风更容易生成。

来自位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室的天体生物学家Steven Vance说,这个方法以固态对流的形式可能会一直饲养冰底层的有机物并且进入底层海洋。就这点而言,他说,高压冰本身可能会混合液态水和有机物并且温暖生命。

地球位于星系的宜居带,月球也同样位于宜居带,但月球没有大气层,所以并没有生命的诞生,而泰坦星有大气层,如果将其放在月球的轨道上,是很有可能促使生命诞生的,但其生命的诞生,也可能会伴随着地球一些生命的终止。

另一种能将水和表层有机物混合的方法是如果水通过断裂溢出到表层或者有一次足够融化冰的撞击来产生一个数万年才会再冻结的火山湖。

以上回答为个人观点!

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土卫六是土星最大的一颗卫星,也是太阳系中唯一一颗拥有浓厚大气层的卫星,其表面大气压大约是地球的1.5倍。通过探测发现土卫六的大气成分中98.44%都是氮气,以及其它碳氢化合物,土卫六上存在着丰富的有机化合物和氮元素,这样的环境已早期的地球环境非常相似,但是土卫六上的平均温度却只有-179摄氏度,这也是制约着土卫六存在生命的重要因素。

为了探索尽可能多的可能性,蜻蜓号会从降落在泰坦星绵延的沙丘地开始,这些沙丘地大部分处在低纬度地区。

那么土卫六取代月球以后能否和地球一样,称为一颗充满活力的行星呢?

沙丘本身也很有意思,MacKenzie说,因为这些沙粒不是普通沙粒。相反,它们是可能从很远的地方被吹过来的微型有机物质——意味着任何一个地点的沙子都可能由多种来源。

其实土卫六换到月球的位置,它也不太可能成为不了一颗有生命的行星,为什么这么说?因为土卫六没有磁场,磁场的存在对于存在生命来说非常重要。火星就是一个例子,因为火星没有磁场的存在,它的大气层变得越来越薄,这样就使得火星地表直接暴露在各种宇宙射线下,生命存在的概率也微乎其微了。

为了弄清楚这些沙粒的组成,蜻蜓号会在沙子上钻孔,然后用被特派团首席调查员Elizabeth Turtle称为真空吸尘器的气压系统把它吸进质谱仪。

同样把土卫六换到月球位置会怎么样,因为土卫六没有磁场,所以土卫六的大气层会被太阳风吹到太空中去。土卫六的大气层之所以可以存在是因为土星的存在,因为土星的磁场非常强,强到可以保护到土卫六免受太阳风的影响。而如果土卫六在月球的位置,因为地球的磁场比较弱,不能够保护到土卫六,土卫六的大气层会因为太阳风的影响而变得越来越薄,在这种情况下,土卫六上的湖泊也会慢慢消失掉,最后就会跟火星一样,成为一颗荒漠行星。

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虽然说土卫六跟早期地球的环境一样,但是土卫六或许只有在土星的那个位置才能够产生生命,因为这样才能得到土星磁场的保护,才能让自己的大气层保持完好。

蜻蜓号会用γ射线中子谱仪仔细查看表层以下并且用机载地震仪往硬表面更深的地方查看。“如果海洋足够靠近表面使得它能够和从大气层掉下来的这些复杂分子混合的话,蜻蜓号会让我们知道。” Niebur说。

泰坦应该放在金星的轨道上做金星的卫星,相互之间的引力让金星自转加速,从而产生磁场,温度下降,火山冷却,金星大气层将变薄,气候行成,泰坦升温以后也能生成生态系统,太阳系将拥有三个宜居星球,按照人类的性格,几千年后三个星球将开启真正的星际战争!

但是最终,蜻蜓号飞到一个叫塞尔克火山口的50公里长的撞击坑,那里的冲击热足够融化底层冰使水和有机物混合。

土卫六和地球类似 都有稠密的大气层 而且痰气含量都超过70% 无毒无色 适合生命存在 土卫六比月球稍大 在晚上绕地球同步运行 桔黄色的土卫六在天空该是多美的景色 而且土卫六离太阳和地球一样近 温度也会和地球相似 然后改造土卫六的大气构成 达到27%的氧气和70%的氮气、3%的二氧化碳 第二个地球诞生 然后大举移民去土卫六 缓解地球人口压力

实验表明当你取泰坦星表面的可能是化学物质的东西“并把它们倒在水里,” MacKenzie说,它们会形成氨基酸——蛋白质的组成部分——“以小时为时间尺度”。所以,我们认为塞尔克火山口是一个值得去的地方。

地球有生命是因为地球有暗物质,月球引力是地球的六分之一,素有寒官之说,土卫六温度过低并非离太阳远,而是自身的原因,也许象地球的冰河时代,但地球是靠海水恒温,未来多少亿年变迁,谁也不敢断定土卫六无水,但不敢肯定象地球如此浩瀚,以它表面甲烷状态,似与地球相似,只是它取代月球,由于太阳地球的影响,恐怕又近似于月球,这就是宿命论,永远变不成地球。不能住人

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土卫六假设取代月球,且在和地球和适的距离,就是和地月引力一样大,他也不会有生命产生,因为土卫六主要成份是甲烷,没有形成生命的必要成份~~水和氧气,在易居带也是枉然。

这一切意味着什么,Niebur说,从化学角度看,泰坦星很像生命刚出现时候的地球。并且我们不能回到早期地球,他说,“但是我们可以去泰坦星窥见早期地球究竟什么样。”

能有两个一样的完全体么。你说有就可以,没有就不行

奥门银河手机app,然而,到达泰坦星需要时间。计划中我们将于2026年发射蜻蜓号,它直到2034年才会降落。

生命智慧无处不在。人类认知层次和能力(人体本能)决定了我们人类的认知。

然而,蜻蜓号被设计成耐用的,不用太阳能而用放射性同位素衰变产生的热量自行驱动的机器。它使用的是和探索火星的好奇号一样的能量来源。

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它也会携带为能量密集型任务,比如说飞向另一个降落点准备的储存能量的电池。“当我们降落时,我们可以充电,” Turtle说。

为了进一步延长其寿命,它有八个转子成对排列而不是四个。因此,如果一个坏了,另一个仍然能使用。事实上,MacKenzie说,蜻蜓号可以承受四个转子损坏的损失,只要没有两个转子是同一对。

在泰坦星上飞行比在地球上更容易,Turtle补充说,因为尽管泰坦星的大气层密度比地球高4倍,但是它的重力是地球的七分之一。“如果你有翅膀,在泰坦星上你就会飞起来,”她说。“这是最好的旅行方式。”

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

  1. 杳杳- Richard A Lovett

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