【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？

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。

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天的旅行者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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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是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。

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，土卫六的大气成分跟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。

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。

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。

全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

联合国一份最新报告指出，由于过度消耗与全球变暖，地球已进入“水资源破产”时代，全球有3/4的人口生活在缺水、水污染或气候干旱的国家和地区。

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家首次对系外行星的表面进行直接分析。

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy