土卫六（Titan, 泰坦）简介
土卫六是土星最大的卫星，也是太阳系中唯一已知拥有浓厚大气的卫星。除地球外，土卫六是太阳系中唯一已知表面存在液态物质的天体，其表面有由甲烷和乙烷等液态碳氢化合物构成的云、雨、河流、湖泊和海洋。
图片来源：Titan passes in front of Saturn in this image from NASA's Cassini spacecraft. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
基本概况
土卫六是一个被金色朦胧大气完全遮蔽的冰冷世界，其体积在太阳系所有卫星中排名第二，仅比木星的卫星盖尼米德小约2%。它比地球的卫星月球大，甚至比水星还大一些 。土卫六的大气主要由氮气（约95%）和甲烷（约5%）组成，并存在类似地球的液态循环（液态甲烷和乙烷从云中降下，流过地表，形成湖泊和海洋，再蒸发返回大气）。
发现与命名
荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯于1655年3月25日发现了土卫六，最初称之为“Luna Saturni”（拉丁语意为“土星之月”），后由天文学家约翰·赫歇尔命名为“泰坦”（源自希腊神话）。
潜在生命迹象
土卫六大气中的甲烷来源尚不明确，科学家推测可能是通过冰火山活动（释放冰水而非熔岩）或其他未知过程补充。卡西尼号探测器的重力测量及2005年欧洲空间局惠更斯探测器在降落过程中测得的无线电信号，均强烈表明土卫六地下存在由液态水（可能混有盐和氨）构成的全球性海洋。此外，土卫六表面的液态甲烷和乙烷环境也可能为生命提供栖息地，尽管那里的生命形式可能与地球生命截然不同。
物理特征
土卫六半径约2575公里，比月球宽约50%，距土星约120万公里，而土星距太阳约14亿公里（约9.5个天文单位）。阳光到达土卫六需约80分钟，且因距离遥远，土星和土卫六处的阳光强度仅为地球的1%。
轨道与季节
土卫六绕土星公转周期约为15天22小时，且与土星处于潮汐锁定状态（即始终以同一面朝向土星）。土星绕太阳公转周期约为29个地球年，其自转轴倾斜导致季节变化，每个季节持续超过7个地球年；因土卫六轨道接近土星赤道面，其季节变化与土星同步，即一个 “土卫六年” 也为29个地球年。
内部结构
根据卡西尼-惠更斯任务数据推测，土卫六内部可能由五层构成：最内层为直径约4000公里的岩石核心（含水硅酸盐）；外覆高压冰（冰VI型）；再外为含盐液态水层；最外层为水冰外壳，表面覆盖有机分子形成的沙粒和液体。
图片来源：NASA.
形成与演化
土卫六的大气氮同位素比与奥尔特云彗星相似，表明其构成物质可能形成于太阳系早期的原始太阳星云（而非土星形成时的较暖物质盘）。
表面特征
土卫六表面是太阳系中最类似地球的地方之一（尽管温度极低，约-179°C），水冰在此相当于岩石。表面由液态甲烷和乙烷雕刻出河流渠道和湖泊，广泛分布着由暗色碳氢化合物颗粒组成的沙丘（类似非洲纳米比亚沙漠的沙丘）。其表面相对年轻，撞击坑稀少，类似地球的侵蚀和构造活动（如冰壳运动）持续重塑其表面。
大气特征
土卫六是太阳系唯一拥有浓厚大气的卫星，表面气压比地球高约60%（相当于地球水下约15米处的压力），大气层高度达600公里。高层大气中，甲烷和氮气在太阳紫外线和土星磁场高能粒子作用下分解并重组，形成有机化学物质（含碳、氢、氮、氧等），产生橙色烟雾（类似烟雾），部分重碳化合物沉降至地表形成沙丘，甲烷则凝结成云并偶尔形成甲烷雨。