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土衛泰坦的湖

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

1997年10月15日清晨，載著海更斯號探測艇的卡西尼號太空船在美國甘迺迪太空中心升空。2004年暑假，它們終於進入土星軌道。2004年12月，海更斯號探測艇與卡西尼號分離；2005年1月，它墜入土星最大衛星泰坦的濃密大氣中，14日降落泰坦表面，一路蒐集了許多資料傳回卡西尼號。海更斯號探測艇重319公斤，由歐洲太空總署設計、製造，而由美國太空總署製造的卡西尼號繼續環繞土星，進行預定4年的探測任務。兩年來，卡西尼號已傳回了大量資料。

最新的雷達照片顯示泰坦上有液態碳氫化合物的湖，這是第一次在地球以外的行星上發現大量的液體。那些湖位於泰坦的北極區，寬1～32公里，長可達90公里。由於泰坦的地表溫度可能低至攝氏零下180度，液態水不可能存在，湖裡的液體可能是甲烷，也許還有乙烷。甲烷的熔點是攝氏零下182.5度，在攝氏零下161.6度汽化。

在泰坦的濃密大氣中，甲烷占5％。數百萬年來，陽光不斷破壞那些甲烷，可是甲烷比率仍然不變。科學家早就在猜測泰坦大氣中的甲烷是怎麼補充的，有人推斷泰坦表面可能有甲烷海洋。卡西尼號傳回的照片否定了這個猜測，但是今年7月22日傳回的照片，顯示泰坦上至少有許多湖。科學家甚至辨識出一些湖有多重湖岸，表示湖的面積一直在縮小。照片上還有一些跡象，可以解釋為風正在液體表面上吹波助瀾。此外，在泰坦北極地區出現甲烷湖，也符合科學家的預測：泰坦兩極地區的地面溫度比其他地區稍低。

今年10月卡西尼號會再度飛越北極區，屆時傳回的照片必然能提供更進一步的資訊。至於南極地區，在去年6月底傳回的照片中也有類似湖的地形，面積大約相當於半個台灣；下一次飛越南極，要到2008年。

資料來源

《科學發展》2006年9月，405期，74 ~ 76頁

土星(5) 卡西尼號(2) 甲烷(40) 乙烷(5) 科發月刊(5210)

土衛泰坦的湖

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