土星巨大的卫星泰坦是太阳系中最引人入胜的星球之一。为什么？土卫六的身份不仅仅是土星的卫星那么简单，因为它几乎是太阳系除了地球最像地球的行星！
土卫六：生命的希望
2013年1月，美国国家航空和宇宙航行局的卡西尼号飞船拍摄到了土星朦胧的卫星泰坦，当时它距离土星约144万公里。那次科学家开始对这颗迷雾般的星球充满了好奇，原因无它。土卫六和地球一样，也有一个厚厚的，以氮为主的大气层，在那里复杂的化学物质——甚至可能是导致生命的物质甚至可能已经存在。现在，研究人员已经确定，除了太阳系，在太阳系外的系外行星，科学家也观测到了类似土卫六周围的薄雾，并且通过下一代太空望远镜可以观测到类泰坦系外行星的烟雾情形。
类土卫六:巴纳德之星
虽然大多数的系外行星搜寻的重点是寻找与地球相似的星球，但科学家想要知道，即将到来的仪器是否能够识别出可能与我们地球截然不同的宜居星球。通过模拟，他们围绕各种恒星类型建立了类似于泰坦的世界模型。他们认为，如果这些星球离他们的恒星足够远，可以让甲烷凝结，而且水与岩石的比例足够高，可以向大气中喷出挥发性化合物，从而形成烟雾，那么这些星球就会像“泰坦”一样。
该团队模拟的第一批恒星之一是巴纳德之星(Barnard’s Star)。巴纳德之星是一颗邻近太阳系的恒星，其质量大约是地球的三倍。该系统有一个这个潜在的世界，巴纳德星b，位于该系统的冰线附近，在那里水和其他气体可以冻结成固体，而像甲烷这样的物质可以凝固，就像我们太阳系的土卫六。由于观测条件受到限制，科学不得不利用一些特殊的红外天文望远镜来观测，例如LUVOIR(大型紫外/光学/红外探测器)！
LUVOIR太空望远镜
LUVOIR是一种多波长的太空望远镜，美国宇航局计划将其作为未来的天文台观测仪器。费尔顿是位于华盛顿特区的美国天主教大学的一名研究生。今年1月，他在火奴鲁鲁召开的美国天文学会冬季半年度会议上公布了这个项目的成果。
研究小组发现，在地球上可以用类似luvoir的仪器看到类似于泰坦的薄雾，对于类泰坦系外行星，其大气层可以用大型太空望远镜来描述。
土卫六：蓬松的世界
我们知道土卫六的空气主要由氮气、一些甲烷、少量的氢气和各种其他气体组成。当氮气和甲烷气体上升到土卫六的上层大气时，阳光和热量将它们分解，产生更大的分子，在大气中产生一种类似于地球上大城市上空的烟雾。研究人员推断，因为雾霾粒子的大小会随着温度的变化而变化，所以不同恒星周围的类泰坦行星应该有不同的特征。
首先，费尔顿和他的同事们模拟了类似太阳的恒星周围的世界。虽然这些恒星周围的世界在雾霾大小和气体混合物方面与土卫六相似，但有一个重要的区别。虽然泰坦是一颗卫星，但研究人员研究的是行星。
然而，两者之间的差异相当小。泰坦的宽度大约是地球的40%，质量是地球的2%，但费尔顿表示这不是一个严重的问题。有了岩石和水的正确组合，一个地球大小的星球应该能够在离恒星更远的地方捕获气体，因为那里的温度更低。虽然土卫六最终形成了一颗卫星，而不是一颗行星，但是在同一地区缺少气态巨行星的星系更容易拥有类似泰坦的星球。
当然，时机也很重要。在过去，地球曾经有一层厚厚的雾霾，尽管它可能不像现在的土卫六那么厚，但这是一个真实的类地行星存在雾的进一步证据。
费尔顿和他的同事们还以温度较低的恒星为模型，模拟了富含雾霾的世界。其中较低的温度降低了雾霾到达大气层的高度，不过费尔顿说，这种差异不应该大到足以影响对这个世界的成像。，不过较低的温度也影响了雾霾粒子在落地之前的大小。在这些模型中，气体分子在大气的顶部结合在一起形成单体，而这些分子可以结合在一起形成聚合物。当它们在空气中下落时，气体分子开始聚集在一起，形成不对称的分形单体。
这些分形让研究人员头疼不已，费尔顿表示，自2016年以来，他一直致力于将雾霾建模为分形形状，而不是球体。直到2019年的感恩节，他才最终实现了将类似泰坦的世界放置在不同类型恒星周围的模拟，比如红矮星。
科学家们研究的最暗的恒星是红矮星，这是一种以大规模的火焰活动而闻名的冷恒星，尤其是在它们年轻的时候。因为红矮星太暗，行星必须在更近的轨道上运行，才能达到它们在类日恒星周围所能达到的温度，这使得它们更有可能被耀斑击中。而较低的温度会导致雾层变薄，降低它们保护地球免受外来辐射的能力，可能会影响它们的宜居性。
巴纳德星是一颗红矮星，距离太阳约6光年。2018年，研究人员在附近的暗淡恒星周围发现了一个潜在的冷却超级地球。费尔顿说，这颗候选行星的低温环境可能使它在形成时聚集了类似土卫六的气体，使它能够保持今天的薄雾状态。而在红矮星和类太阳恒星之间是k星，根据这项新研究，在k -恒星周围的类泰坦世界可能会形成较低的薄雾，其微粒比类太阳恒星周围的要小。
有了新一代的太空望远镜，天文学家们可以探测这三种类型的恒星周围富含薄雾的世界。他们收集到的资料可以揭示大量关于这些行星的大气的信息，帮助研究人员更好地了解一个不同类型的潜在宜居环境，而不是更传统的类似地球的世界。
有兴趣的朋友可以直接用今日头条app上方的搜索框输入“土卫六”，就可以获取到你所需要的知识了！
本文来自投稿，不代表本人立场，如若转载，请注明出处：http://www.sosokankan.com/article/2743260.html