土卫六天然气是地球的数百倍,储量丰富,如果不小心点燃会怎样?

作者:小菜 更新时间:2024-08-06 点击数:
简介:太阳系的边缘 目前还 漂浮着两个人类探测器, 其中 旅行者1号 作为 最先到达太阳系边缘 的探测器,有着十分重要的意义。

它是何时发射的呢? 旅行者1号是在1977年发射的,已经在太空中飞行了40多年。

它的发射有何意义?土卫六是如何被旅行者1号发现的?它有哪些特殊之处?它的探测有何重要意义?听说土卫六的天然气储量是地球的数百倍,那如果不小心点

【菜科解读】

太阳系的边缘目前还漂浮着两个人类探测器,其中旅行者1号作为最先到达太阳系边缘的探测器,有着十分重要的意义。

它是何时发射的呢?

旅行者1号是在1977年发射的,已经在太空中飞行了40多年。

它的发射有何意义?土卫六是如何被旅行者1号发现的?它有哪些特殊之处?它的探测有何重要意义?听说土卫六的天然气储量是地球的数百倍,那如果不小心点燃了会怎样?

土卫六天然气是地球的数百倍,储量丰富,如果不小心点燃会怎样?

旅行者一号

旅行者1号

1977年美国为了更好地探索宇宙,发射了旅行者1号和2号。

旅行者1号的初始任务是搜集木星和土星的详细数据,以及周围卫星的情况,但这项任务它早在1980年就已经圆满完成了。

本来旅行者1号的后续任务是去探访天王星和海王星,结果它在搜集土星周围数据的时候,发现了一颗有着浓厚大气层的卫星,它也是土星卫星中最大的那一颗——土卫六。

于是科学家们决定让旅行者1号去一探究竟,看看这颗卫星还有什么特别的地方,又是否会有生命存在。

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土卫六

这样一来,探访太阳系远处那两颗冰巨星的任务,便落到了晚发射16天旅行者2号头上,当然旅行者2号同样圆满的完成了探测任务,没有辜负人们的期望

旅行者1号却在搜集土卫六的信息时,因为受到了额外的引力影响,偏离了最开始规划的飞行路线。

好在最后还是安全到达了太阳系的边缘,肩负着观测太阳风粒子的新任务。

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旅行者一号和旅行者二号

旅行者1号和2号的发射有着十分重要的意义,两个探测器上都装载了一张黄金唱片,上面记录了地球上的声音和各种图像,还有各种语言的问候语。

唱片中的数据可以保存数亿年,而且音质也不会受到损伤。

装载唱片的目的是想要,将地球的信息传达给探测器可能会遇到的外星文明,做一个隔空的交流。

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黄金唱片

土卫六的甲烷

土卫六的体积比水星还要大,质量虽然比不上水星但与冥王星相差不多。

它最特别的地方便是那团浓厚的大气层,它是除地球之外唯一一个有大气层的星体,

研究表明土卫六的大气中有98.44%是氮气,是太阳系中除了地球外唯一的富氮星体。

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当然大气中并不只有氮气这一种物质,还有许多碳氢化合物,包括甲烷、乙烷、二氧化碳等。

也正是因为有这些物质的存在,科学家们才猜测土卫六上有非常多的甲烷或乙烷。

不过科学家们发现土卫六的气温非常低,大概在零下180摄氏度左右,如果该星球上存在大量的甲烷也不会是气体的形式,因为它们在零下160摄氏度左右便会变成液体。

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所以科学家们认为土卫六上存在许多甲烷和乙烷湖泊,他们在通过望远镜对其观看时发现了大量的闪烁点,觉得这很可能是液体湖泊或海洋在反光。

并且还为上面的各大湖泊做了命名。

比如一个叫做丽姬亚海的甲烷湖,被推测大约有13万平方公里,平均深度为20~40米,这比我国的福建省面积都还要大。

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科学家在土卫六上发现了甲烷湖

按照科学家的推测,土卫六上处处都是甲烷等气体,是一个巨大的天然气存储罐,它所蕴藏的天然气含量可能是地球的数百倍

如果人们能够利用好这些气体资源,那肯定对人类的社会发展有更大的帮助。

可是这样看来土卫六好像也是一颗极易被引爆的炸弹,会不会在某一天被点燃爆炸了。

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会不会被点燃

这可能性很小,通过前面的数据和结论我们可以知道,土卫六上大部分都是氮气,还有一些其他的碳氢化合物。

但是并没有氧气的,既然没有氧气就不可能发生燃烧的现象,甲烷等物质也不会被点燃。

所以即使土卫六真的存在大量的天然气,也不会被浪费掉,况且土卫六上也是有水存在的,不过因为气温过于低下,该星球上的水基本都是固态的形式。

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土卫六上也水的存在

哪怕外力干预向土卫六释放了大量的氧气,也不会让该星球变得暖和起来,因为燃烧的反应物质是有限的,一旦燃烧完毕土卫六的气温还是得反弹回去。

当然在最开始燃烧的过程中,也许会将该星球上的冰给融化,甲烷湖泊也会转化为气体进入大气层中,这个时候的大气层会变得更加适宜生命生存。

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土卫六表面想象图

毕竟甲烷也被认为是生命存在的条件之一,曾经人们就因为在火星大气中发现了含量极低的甲烷,始终觉得火星一定存在过生命。

所以对人们来说,土卫六上存在生命的可能性更高,毕竟它既拥有浓厚的大气层,又有大量的甲烷等物质,甚至还有与地球类似的风雨构造过程。

既然土卫六有如此多生命存在的可能,那人们肯定得对它进行更为详细的研究,毕竟生命的形成和演化是科学家们一直都在追寻的答案。

于是更多的探测器被派去观测这颗神奇的星球。

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甲烷被认为是生命存在的条件之一

新的探测

卡西尼太空船就是其中一个,不过它发回的许多照片和数据让科学家开始怀疑开始的判断。

2004年11月卡西尼号拍下了土卫六的南极地区,但从照片来看并未发现甲烷,这与科学家们认为的,土卫六充满甲烷湖泊并不相符。

卡西尼号还使用了雷达遥感测绘技术拍摄土卫六的地貌,发现土卫六的大部分地形都很平坦,表面几乎没有超过50米的山地,这些地貌被认为是火山活动形成的。

除此之外还有一些风力侵蚀形成的条纹状地貌。

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卡西尼号太空船

当然卡西尼号也发现了一些液态烃和部分类似湖泊的信号,但科学家们并不能判断那是由什么构成的,甚至无法确定里面是液体还是固体。

有些科学家根据卡西尼号发回的照片还提出,也许土星六上并不存在液态甲烷湖泊,之前的判断是错误的。

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卡西尼号模型

虽然关于土卫六的具体信息人类还有许多地方需要了解,但卡西尼号传回的土卫六数据已经让人类对其有了更为全面和深入的认识。

卡西尼号是1997年10月发射升空的,虽然它并不是人类发射的第一个土星探测器,但它却是

第一个负责研究土星及其周围许多卫星的绕行探测器。

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虽然卡西尼号是在1997年发射的,但它实际到达土卫六的时间2004年,在这之间卡西尼号利用弹弓引力效应先去探测了金星和木星,然后才前往土星方向。

到达土卫六不久卡西尼号被观测到土卫六的大气内部旋转的速度非常快,而且大气云和风带在向相反的方向移动。

不仅如此,卡西尼号还在2004年发现了土卫三十二、土卫三十三和土卫三十四。

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生命存在意义

从探测器传回的有关土卫六的数据和信息中来看,土卫六的大气成分早期地球大气的构成十分相似

所以科学家们认为土卫六很有可能存在过生命,或者说现在也可能存在生命。

毕竟土卫六是目前太阳系中发现的唯一一个有着浓厚大气层的卫星,而且大气中的甲烷成分也被认为是生命存在的基础。

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地球

美国媒体报道科学家们还从卡西尼号探测器传回的数据中,分析出土卫六的大气层中也存在有雷电风暴等自然现象,这些与地球十分类似的条件更加让科学家们怀疑,该星球上存在有生命的痕迹。

毕竟无机混合物很有可能在雷电活动释放的电量条件下,转化形成有机化合物,这也是形成生命的基础条件之一。

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卡西尼号为我们传回了很多重要资料

虽然卡西尼号目前已经停止了运作,但它关于土卫六的探测任务完成得非常圆满,科学家们也会继续发射其他的探测器前去探索土卫六更详细的信息。

陆生植物的进化改变了地球的大陆组成

种子蕨植物“中华叉羽叶”在中国华南的新发现及意义

图2. 采自四川、湖南、广东等地的中华叉羽叶标本,示小羽片顶部的种内变异性特征图4. 晚三叠世中华叉羽叶在中国的分布特征 (神秘的地球uux.cn)据叉羽叶属(PtilozamitesNathorst)是早中生代的代表性种子蕨植物,在晚三叠世多样性达到最高。

自1878年建立至今,已有一百四十余年的研究历史,曾在全球范围内广泛分布。

然而,由于化石标本保存条件及形态特征认识的限制,对该植物的分类属性尚有争议,一些欧洲学者主张将其并入另外一种种子蕨植物枝羽叶属(Ctenozamites)。

该属在中国的研究历史首次开始于徐仁先生1950年命名的中华叉羽叶(Ptilozamiteschinensis)。

该植物最早发现自我国湖南,并具有重要的生物地层学和古地理学指示意义。

由于过去缺少完整标本和角质层解剖构造技术,中华叉羽叶被欧洲学者并入到假篦羽叶属(Pseudoctenis)。

近期,中国科学院南京地质古生物研究所博士生许媛媛,在导师王永栋研究员和祝幼华研究员的指导下,与张筱青博士、鲁宁博士、李丽琴博士,以及罗马尼亚布加勒斯特大学、德国慕尼黑大学以及西南石油大学团队合作,对新近发现自中国华南的中华叉羽叶植物化石新材料开展了深入系统研究,对其形态学特征取得了新认识,并据此深入分析了其化石记录和时空分布特征。

该成果近期发表在国际学术刊物《古植物与孢粉学论评》(Review of Palaeobotany and Palynology)。

新发现的化石标本采集自四川广元和广东花都地区的晚三叠世瑞替期地层,距今约2.03亿年左右,保存有二次羽状复叶和角质层微细构造。

研究人员通过对中华叉羽叶新材料的深入剖析并结合已报道的叉羽叶属化石信息,否定了此前欧洲学者将中华叉羽叶归入到假蓖羽叶属(Pseudoctenis)的观点,并对其形态特征和角质层构造进行了补充修订。

新材料还揭示出中华叉羽叶小羽片顶部特征具有明显的种内变异性,表现出或呈钝圆或具有2–4个的小锯齿(图1,2);表皮细胞呈矩形且排列规则,双面气孔型,但以气孔下生为主,气孔器单唇型,保卫细胞明显下陷,为4–7个副卫细胞环绕(图3)。

研究团队还对中国已发现的叉羽叶属植物化石进行了详细比较和全面评估,提出中华叉羽叶不同发育阶段可能存在不同的蕨叶形态,这对于认识和探究该植物的形态及生长发育阶段具有重要意义。

通过对中国植物化石记录的时空分布特征分析,研究人员认为中华叉羽叶具有重要的地层时代指示意义(图4)。

该植物仅局限分布于中国晚三叠世的南方植物区,且在瑞替期最为繁盛,至今未在其它年代地层和地区有确凿的化石记录。

本研究得到了国家自然科学基金项目、中科院战略先导B类项目、现代古生物学和地层学国家重点实验室基础和自主项目以及江苏省自然科学基金项目联合资助。

论文信息: Yuanyuan Xu, Mihai E. Popa*, Xiaoqing Zhang, Evelyn Kustatscher, Ning Lu, Liqin Li, Jianli Zeng, Tingshan Zhang, Yongdong Wang*, 2022. Ptilozamiteschinensis (Pteridospermopsida) from the Late Triassic of South China with considerations on its intraspecific variability and palaeoenvironmental preferences. Review of Palaeobotany and Palynology, 304: 104727. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2022.104727.

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