土卫六是土星最大的卫星,也是太阳系第二大天然卫星,直径约5,150千米,比水星更大但质量更小。荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯于1655年发现它,最初称其为‘土星之月’;Titan这一名称后来由约翰·赫歇尔推广,取自希腊神话中的泰坦诸神。
土卫六距土星中心平均约122.2万千米,约15.945日完成公转并潮汐锁定。它由岩石与水冰组成,内部结构模型支持冰壳下存在含盐和氨的全球液态水层,但海洋深度与冰层结构来自重力、形变及电磁观测约束,并未被直接钻探。
它是太阳系唯一拥有浓厚大气的卫星,近地面以氮为主并含甲烷等成分,表面压力约为地球的1.5倍。高层甲烷在阳光作用下形成复杂有机分子和橙色雾霾,遮住可见光中的表面。大气会出现甲烷云、降雨和季节变化,但不能把甲烷循环等同于适合地球生命的水循环。
卡西尼雷达与惠更斯号着陆资料显示,土卫六拥有河道、冲积扇、沙丘和极区湖海。液体主要是甲烷与乙烷,不是液态水;最大的克拉肯海等北极海域会随季节和风产生变化。接近赤道的巨大沙丘则主要由有机颗粒构成,反映大气化学如何持续向地表输送物质。
2005年,ESA惠更斯探测器穿过大气并在地表软着陆,传回圆磨‘卵石’状冰块和排水地貌图像。卡西尼随后以雷达、红外、重力和无线电掩星长期研究土卫六。NASA龙蜻蜓旋翼着陆器计划不早于2028年发射、2034年前后抵达,以多地点取样研究前生物化学和环境可居性。
土卫六同时具备复杂碳化学、表面有机物和深部水海洋,因此是研究生命起源前化学的重要实验室。但目前没有生命证据;表面温度约−179摄氏度,水冰像岩石一样坚硬。地下水与表面有机物是否、何时发生充分混合,是评估化学潜力的关键不确定性。
小型望远镜可把土卫六看成土星旁的亮点,却无法穿透雾霾看见地貌。它的位置与土星环倾角会随日期改变,应查询星历。档案图把橙色雾层与土星并置为编辑表达;湖海位置、大气成分和内部海洋均来自不同波段或模型,不能理解成肉眼直接看到的表面全貌。
