太陽系的衛星 土衛二的海洋噴流中可能有氨基酸!

宇宙研究所
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不知不覺,太陽系衛星系列的影片我們已經做了有6期了
這6期影片我都是挑的太陽系裏比較出名的衛星
那截止到2025年,我們在太陽系目前已知的衛星數超過了950顆
其中就包括八大行星的422顆官方認證的衛星
以及531顆小天體衛星
所以想把這些衛星挨個都說完不太實際
所以我還是先挑一些重點的衛星來說
那這期影片我們來說最後一個比較出名的衛星
土維2恩克拉多斯
土維2在土星所有的衛星中
無論是質量還是體積都排在第6
排在它前面的有土維6泰坦
土維5瑞亞
土維8伊亞佩託斯
土維4迪格涅
和土維3特提斯
它的平均直徑大約是500公里
只有月球的七分之一
而且它也不是一個規規矩矩的球體
是一個有一點歪的橢球
從不同方向量出來的直徑是有差別的
它最長的地方是513公里
最短的地方是497公里
它的這個大小剛好能讓它達到流體精力平衡的狀態
所以它也被歸類爲了球形衛星
土維2是英國的天文學家威廉·赫歇爾
在1789年8月28號發現的
因爲土維2實在是太小了
而且它離土星環很近
所以它的實行等只有正的11.7
在地球上用小型望遠鏡都看不到
必須用大型望遠鏡
所以威廉·赫歇爾自己造了一臺望遠鏡
這臺望遠鏡長12米
口徑1.2米
是當時全世界最大的望遠鏡
他就用這臺望遠鏡發現了土維2
跟大多數土星的衛星一樣
土維2的四轉和公轉是同步的
所以它也始終是同一個面朝向土星
不過土維2的軌道非常特別
它的軌道在土維1米瑪斯和土維3特提斯之間
距離土星的雲層大約18萬公里
聽起來很遠是吧
但其實比月球到地球的距離近了約一半多
它和土維4迪厄涅、土維3特提斯
以及土維1米瑪斯一起
組成了土星內圈的極大主力衛星
土維2的運行速度非常快
每32.9小時就能繞土星一圈
如果你整晚盯着它看的話
是真的能夠看到它在慢慢的移動
而且有意思的是
就是每當土維2繞土星轉兩圈
迪厄涅就會轉一圈
也正是這種2比1的軌道共振
讓土維2的軌道有一些輕微的偏心
雖然它的這個偏心率很小
只有0.0047
但就是這點偏心率
讓土維2在運行的過程中
不斷的被土星拉扯、壓縮、再拉扯、再壓縮
就像是一個被反覆揉搓的皮球
這個過程會產生大量的潮汐摩擦熱
加熱它的內部
最開始
根據旅行者2號對土維2的探測結果來看
土維2幾乎全是水冰構成的
但是後來在卡西尼號的重新探測下
發現它的密度比之前計算的大很多
大約是1.61克每立方厘米
這個密度要高於純冰之天體
說明它不只是一個純的冰球
它的核心處含有大量的岩石、硅酸鹽和鐵元素
在岩石地面上層
可能存在一個厚度10公里以上的全球性液態水層
而再往上就是它的冰殼了
它冰殼的平均厚度大約是20到25公里
但是它南極地區的冰殼厚度非常薄
只有1到5公里厚
這麼薄的冰殼還有地下海洋
那大家想想
在潮汐摩擦加熱的作用下會產生什麼現象呢
就像木液一一樣會產生雨流
只不過木液一噴的是火
它噴的是水
2005年卡西尼號在飛越土維2的時候
首次檢測到了土維2南極上空的雨流
這些雨流每秒能噴出大約200到300公斤的物質
噴發高度可以達到幾百公里
遠遠超過了土維2的表面
太陽系有主動噴發現象的天體非常少
目前已經確認的
彗星能主動噴發
木維1、木維2、土維2和海維1能主動噴發
其他天體都沒有發現有主動噴發的現象
土維2雨流的成分跟彗星類似
主要是水、二氧化碳、氮氣和甲烷
還有一些複雜的有機分子
而這些分子可能是構成氨基酸的前提
那大家知道
在地球上氨基酸是生命的基石
在地球深海的熱泉環境中
氨基酸是普遍存在的
即使這裏完全沒有陽光
但卻誕生了很多複雜的生命系統
比方說蠕蟲、細菌、甲殼動物等等
這說明在土維2的冰殼下
可能也有類似地球深海熱泉的地質活動
在那裏也許就藏着地球以外的生命
不知道朋友們是否像我一樣
一到冬天啊
頭皮就格外容易發癢
再加上熬夜壓力大
就會刺激頭皮過量的分泌油脂
而這些油脂又會滋養馬拉色菌等有害真菌
最終加劇頭瀉的產生
讓頭皮陷入越油越癢
越癢越瀉的惡性循環
我也是被這堆問題折磨了很久
後來朋友推薦我試試
第三代若野去瀉止氧洗髮水
說實話一開始我沒抱太大期待
但是第一回用完就有點驚訝了
它的泡沫超級綿密
味道是那種清清爽爽的草木感
洗的時候感覺特別乾淨
洗完之後頭皮是真的輕鬆
清爽
完全不癢
尤其像我這種愛出油的髮質
第二天都還能保持的挺蓬鬆
不扁不塌
像是做了頭皮護理一樣
而且他們這款是新升級的四維加氫耗油
採用有機溶劑萃取
大約每十顆氫耗才能提煉出一滴氫耗油
蘊含氫耗素氫耗酸等五大核心成分
以百分之百精純氫耗油
無水無防腐劑的形態
通過四大把點協同作用
能精準抑制99.9%的有害菌
比如麻辣色菌
此外它還特別添加了專利子磷脂的成分
其限幹含量是普通的10倍
協同西藏紅參和瘦烏
溫和滋養受損和敏感的頭皮
它的功效足以媲美專業級的頭皮護理
雖說我沒有體驗過真正的千元護理
但這瓶幾十塊錢就能搞定我這種頑固油頭
加頭皮線
我是真的服了
後來一查才發現
它的背景更不簡單
是由中科院和若野實驗室聯合研發的
還有圖悠悠的學生王滿源教授做技術支持
培育出了氫耗素含量更高
活性更強的黃花蠔
技術上呢
他們用的是自研的納米微囊包裹專利技術
能將活性成分縮小至納米級
實現超微滲透
從而能達到72小時持續去泄
連續使用14天
即可顯著改善頭油
頭瀉和頭癢的問題
效果穩定持久
總而言之
若野小灰瓶非常適合那些頭皮偏塌出油啊
備受頭瀉頭癢困擾的人群
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那土耳二噴出的物質去哪了呢
有一小部分的物質
特別是大顆粒的冰
因爲它自身重力的影響
最終會落回土耳二的地表
從而保持它潔白明亮的外觀
所以土耳二也是個反照率非常高的天體
而其餘大部分的物質因爲噴發速度太快
大約每小時2200公里
遠超土耳二的逃逸速度
所以它們會飛出土耳二的引力束縛
進入太空軌道
最終形成土星的一環
也就是說
土星一環物質的主要來源就是土耳二
土星的一環是土星最寬最外側的一個行星環
寬度大約2000公里
分佈在土耳一米瑪斯和土耳六泰坦的軌道之間
是一個非常稀薄非常不穩定的環
它必須不斷的得到物質補充
否則早就消失了
所以與其說是土耳二正好運行在土星一環的區域
不如說因爲土耳二所以纔有了土星的一環
在沒有探測器去到土耳二之前
科學家猜測的土耳二應該是個又冷又小
沒什麼地質活動的天體
直到1981年的8月
旅行者二號首次近距離飛越了土耳二
帶回了當時最清晰的土耳二地表圖像
科學家在這些圖像中發現了至少五種不同類型的地形
比如它北半層的中高緯度地區佈滿了隕石坑
看起來非常的古老
但是赤道附近卻是幾乎沒有隕石坑的平原
看上去就是比較年輕的地貌
科學家推測這塊的地質年齡可能只有幾億年
而且圖像中還可以看到大量的裂縫和斷崖
這種新舊並存的狀態跟土耳一米瑪斯形成了強烈的對比
米瑪斯比土耳二小一點
是一顆佈滿了隕石坑的古老冰衛星
所以土耳二的地表必定經歷過冰火山或者其他的地質活動
才能像現在這樣潔白入心
它的表面就像是剛下過一場雪之後的冰原
非常的純淨平整
它大約能反射81%的陽光
但也正是因爲它太會反光了
它自己也吸收不到多少熱量
哪怕是中午陽光最強的時候
它的表面溫度也只有零下198攝氏度
比土星的其他衛星還要冷
而且土耳二的表面還覆蓋着一層雨流噴發後形成的積雪
多數地區的積雪厚度大約是幾百米
最厚的地方能達到700米
能積攢這麼厚的積雪
說明土耳二過去的噴發活動可能比我們現在看到的要更劇烈
2005年7月14號
卡西尼號在近距離飛越土耳二的時候
對雨流噴發的區域
也就是土耳二的南極繪製了熱輻射分佈圖
結果發現這一帶的溫度要比土耳二其他的地方高很多
一般在零下188到零下183攝氏度之間
有些區域的溫度甚至高達零下116攝氏度
這個溫度遠遠高於太陽照射產生的熱量
說明這裏的溫度是從土耳二的內部傳出來的
所以現在的科學家基本認定
土耳二的南極之下一定有地下海洋
這個地方是四條几乎平行的裂縫結構
叫做虎紋裂縫
虎紋這個名字其實是個俗稱
這幾條裂縫正式的名字分別是亞歷山大裂骨
開羅裂骨、巴格達裂骨和大馬士革裂骨
另外還有一條比較小的張腦裂骨
是從亞歷山大裂骨出來的一條分支
每一條裂骨平均長130公里
寬2公里、深500米
裂骨的兩邊還各有一條高約100米的冰劑
就像是從內部撐開的一樣
它們之間的間隔也很有規律
大約每35公里一條
這幾條裂縫不是隨機斷裂的
而是整塊地殼的結構開裂了
從裂縫中噴出的雨流
說明裂縫是一直貫穿到地下海洋層的
而且有意思的是
每條裂縫兩端的形態也不一樣
背向土形的一側
裂骨的末端彎曲的像鉤子
而朝向土形的一側
是像樹枝一樣分裂出了很多的分支
這可能和土院受到的潮汐拉力的方向有關
從這也能看出它冰殼內部硬力的傳播方向
土威爾目前正在以每秒200到300公斤的速度
持續的失去質量
如果45億年前土威爾就已經存在的話
那按照這個速率
持續噴發45億年
土威爾已經失去了大約30%的質量
換句話說
它已經不是當年的自己了
當初它可能比現在要更重更大一些
如果它繼續這樣噴發下去
隨着它質量不斷的流失
內部熱源也會減少
那總有一天噴發就會慢慢減弱甚至停止
但是比較遺憾
卡西尼號的任務已經結束了
它在2017年墜入了土星大氣層
目前人類一個繞土星運行的探測器都沒有了
所以也就沒有辦法更深一層的研究土威爾了
不過呢
卡西尼號在土威爾上的發現
也激發了後續很多探測任務的構想
畢竟它在人類眼中
也是一個很有可能存在生命的星球
其中就有一個叫土威爾和土威六之旅的任務
這個任務計劃用探測器近距離飛越土威爾
分析噴出的雨流成分
德國航天中心還提出了一個叫土威爾着陸器的着陸任務
他們想研製出一種探測器
能直接進到土威爾南極的混裂谷
研究那裏的地下海洋是不是真的適合生命生存
其實在卡西尼號任務結束之前
2008年的時候
NASA和歐洲航天局就聯合提出過一個旗艦探測計劃
目標就是土威爾
但同時也會研究土威六
這個計劃叫土星系統任務
但是當時還有一個項目在跟它競爭
就是歐羅巴探測任務
主要是探測木威爾的
那最終在2009年2月
NASA和ESA決定還是優先把錢花在木威爾上
土威爾和土威六的探測任務就暫時先擱置了
當然只是暫時擱置
並沒有完全放棄這個項目
2022年
美國國家科學院在行星科學實驗報告中
建議NASA把土威爾的探測優先級提到最高
跟火星樣本返回任務
以及天王星探測計劃的優先級並列
都屬於未來20年的戰略核心
而且這次的任務不是簡單的飛躍
是要先在軌道上運行18個月
反覆穿過雨流採樣分析
然後再登陸土威爾表面
在上面停留兩年
專門研究土威爾的生命潛力
這個項目的預算高達50億美元
但是科學家覺得這錢花的值
而且與此同時
歐洲航天局在2024年的時候也宣佈
他們也要把土威爾探測的優先級提到最高
歐洲航天局的這個任務目前叫L4任務
包括軌道器和着陸器
預計2042年發射
2053年到達土威爾
如果這些項目能順利展開的話
那人類就有望在21世紀中期
對土威爾進行真正意義上的近距離探索
甚至能去到它冰殼下的海洋
尋找生命存在的可能性
