土卫六天然气储量丰富,是地球的数百倍,如果不小心点燃了会怎样

星空承载梦想 2024-09-15 09:26:14
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现代科学认为,人类诞生于数百万年前,当时猿类生物生活在地球上,地球上还生活着其它凶猛的生物,猿类生物为了能够长久的发展下去,它们选择了群居生活,这样不仅仅能够促进彼此之间相互交流的机会,还能够有效的抵抗外来侵略者,科学家经过研究发现,频繁的交流能够使猿类的大脑变得越来越聪明,由于它们长期在一起交流,所以猿类的大脑变得越来越聪明,最终成功进化为人类,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,当人类走出地球之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路。

人类之所以能够有如此之快的发展速度,主要离不开人类对资源的利用,在我们地球上有很多资源,比如说石油、天然气、可燃冰、煤炭等等,而今天我们要说的就是天然气,天然气是我们日常生活中必不可少的燃料,根据科学家的资料显示,2005年,全球已探明的天然气总储量为179.53万亿立方米,地球上的天然气储量非常的丰富,科学家经过研究发现,天然气的形成也是需要很多条件的,在成岩作用阶段早期(温度较低,一般小于 70℃),在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气,主要是甲烷气及部分 CO₂和少量 N₂。这种天然气也被称为生物成因气,生成甲烷的主要反应有:

• CO₂还原作用:由二氧化碳加氢生成甲烷,反应式为:CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O。

• 醋酸发酵作用:由醋酸盐脱羧基生成甲烷,反应式为:CH₃COOH→CH₄+CO₂。

除此之外,地球内部的岩浆活动、变质作用等地质过程中,无机物质可以发生化学反应生成天然气。例如,在高温条件下,二氧化碳和氢气可以反应生成甲烷;在一些火山活动地区或深部地质环境中,可能存在由地幔物质脱气形成的天然气,其中可能包含甲烷、二氧化碳、氦气等成分。不过,无机成因的天然气在世界天然气资源中所占比例相对较小。对于人类来说,天然气的作用非常大,比如说人类用它来发电,天然气发电具有效率高、污染少、启停灵活等优点,联合循环燃气轮机发电技术能够使天然气发电效率达到较高的水平,这样能够大大提高能源利用的效率,现在很多人家都已经用上了天然气,我们日常生活,比如说做饭、烧水、取暖等,都需要用天然气。

虽然说地球上的天然气储量非常的丰富,但是在太阳系的其它星球上,也有一些星球上面存在大量的天然气,比如说土卫六——泰坦,土卫六泰坦是土星最大的卫星。土卫六很大。它的平均半径为2575公里,比水星的半径还大了135公里。土卫六是一颗很神奇的星球。虽然它是一颗卫星,但是它拥有比地球还浓密的大气层。土卫六的大气密度是地球大气层的1.5倍。在1655年3月25日,荷兰天文学家克里斯蒂安.惠更发现了这颗卫星,它是太阳系中唯一一颗拥有浓厚大气层的卫星,其大气层主要由氮气组成,氮气占到了百分之98.4,甲烷占到了百分之1.6以及氢占到百分之0.1,为了探索土卫六的奥秘,科学家还专门发射了探测器,在1997年的时候,科学家发射了卡西尼-惠更斯号探测器,开启了对土星以及卫星系统的深入探索。

卡西尼-惠更斯号是由美国航空航天局、欧洲航天局和意大利太空总署联合研制、发射并运营的土星系探测器,它的主要任务目标是对土星本身进行深入研究,包括土星的大气层、磁场、温度场、全球风场、云层性质等,以了解土星的结构、组成和大气动力学等方面的信息,测量土星环三维结构和动态行为,研究土星大气层各层面动态行为,并且对土星的卫星也进行了探测,比如说揭示土星卫星的大气、地形、结构等信息,重点探测了土卫六,确定其大气成分(包括惰性气体和主要元素成分的同位素构成比例),观测痕量气体的垂直和水平分布情况,寻找复杂有机物分子的迹象,调查支持土卫六大气化学反应的能量来源,建立平流层中光化学反应的模型。

研究大气中气凝胶的成分和形成;测量土卫六全球的风速和温度,调查云层运动、大气循环和季节循环对土卫六大气层的影响,寻找大气放电现象;判明土卫六表面的物质状态、地形和物质组成状况,以此推断土卫六的内部结构;调查土卫六高层大气的电离现象,以及其在土星磁层中不断注入带电粒子和中性物质的现象。根据探测器的深入研究我们能够知道,在土卫六上面存在大量的甲烷,要知道甲烷是天然气的主要成分,在地球上,甲烷是一种气体,但是在土卫六上面,甲烷是一种液体,这到底是怎么回事呢?这是因为土卫六距离太阳比较遥远,有14亿公里左右,所以土卫六的表面非常寒冷,温度低至零下179摄氏度,甲烷在气温低于-162.5摄氏度的时候,就会变成液体。

液体的甲烷在寒冷的土卫六的表面形成了大量的湖泊,而且一些湖泊的面积非常大,比如说在土卫六上面,有一个名叫丽姬亚海的甲烷湖泊,面积大约是13万平方公里,它比我国的渤海面积还要大,这个丽姬亚海的平均深度为20-40米,几乎由纯净的液态甲烷构成,科学家经过计算得出,它的液态甲烷储量几乎能够填满3个密歇根湖,除了甲烷,土卫六上面还存在大量的乙烷、丙烷等有机物质,根据科学家的估计,土卫六上面的油气资源储量可能是地球上的数百倍,好不夸张的说,土卫六是人类迄今为止发现的最大的油田,看到这里,可能有很多人会产生一个疑问,就是如果我们不小心将土卫六上面的甲烷点燃了,会不会直接引爆土卫六?

按照常理来说,甲烷是一种可燃气体,当甲烷在空气中的浓度处于一定范围内(百分之5-15)时,遇到火源就会发生爆炸,这是因为在这个浓度范围内,甲烷和氧气充分混合形成了可燃混合气,火源能够引发混合气的剧烈燃烧反应,甲烷在爆炸的瞬间,气体体积急剧膨胀,释放出巨大的能量,当甲烷浓度小于百分之5的时候,爆炸所产生的威力就会很小,随着浓度的增加,爆炸的威力也会增加,当浓度接近爆炸上限百分之15的时候,由于氧气相对不足,爆炸威力就会下降,在封闭的空间中,甲烷爆炸的威力会因为能量的积聚而增大,既然如此,那么土卫六上面的甲烷爆炸是不是威力更大?其实土卫六上面的甲烷几乎是不可能被点燃的,因为甲烷的燃烧是需要氧气的,土卫六上面没有氧气,所以很难被点燃。

不过科学家除了在土卫六上面发现了甲烷和大气层之外,还发现了更加惊讶的物质,这种物质就是氨基酸,这种物质是构成生命的主要物质,地球之所以能够诞生生命,就是因为地球满足了生命诞生的基本条件,而在早期的时候,地球上的生命也是由碳氧化合物、氨基酸等物质构成的,如果说土卫六上面真的存在生命,那么它会是什么生命呢?对此有一些科学家认为,土卫六上面的生命和地球上的生命一定是有区别的,从本质上来说,地球生命对于液态水来说是不可缺少的,这是因为生命的活动需要大量的化学反应来支持,而液态水是一种能够参与化学反应的物质进行充分接触的良好溶剂,很明显,在土卫六的表面是不可能存在液态水的,所以如果土卫六上面真的存在生命,也只能够用液态甲烷来作为溶剂。

尽管液态甲烷的溶解能力比水弱很多,但是像脂肪或者油这一类的脂类有机化合物还是可以少量地溶解在液态甲烷中,除此之外,科学家还发现土卫六上存在着大量的丙烯腈,而丙烯腈可以在-179℃保持稳定的柔韧性,生命可以利用这种物质来构成细胞膜,因此从理论上来讲,基于液态甲烷的生命是可以在土卫六上存在的。如果土卫六上真的存在这种生命的话,那么它们就应该是一种通过吸入氢气来消耗乙炔,然后呼出甲烷的生物,由于构成这些生物的物质大多数都是脂类有机化合物,因此它们的行动会非常迟缓,看上去就像是一团一团的脂肪一样。看到这里,可能很多人都不敢相信,不过在宇宙中应该存在多种多样的生命体,地球生命被称为是碳基生命。

科学家经过研究发现,地球上所有已知的生命都具备相同的基本生化组织和遗传密码,并且以同样的密码形成同样的氨基酸,这说明,地球上所有的生命都是来自于同一个祖先,科学家将这个组成称为是LUCA,为什么地球会选择碳基生命呢?科学家通过研究发现,碳元素具有很好的稳定性,在我们的人体内,有百分之97的元素都是由六种元素组成的,它们分别是碳、氢、氮、氧、磷、硫,还有少量的其它元素,不过占比最高的就是氧,但是氧元素无法以单质的形式存在,水在稳定细胞结构和功能方面的作用远远低于碳这种元素,所以科学家把地球生命成为是碳基生命。不过在宇宙中除了碳基生命之外,还有硅基生命、硫基生命等等,目前科学家也正在积极的寻找这些生命体。

或许有一些简单的生命体,就存在土卫六上面,不过想要彻底了解土卫六上面是不是真的存在生命?最好的办法就是亲自登陆土卫六,这样我们才能够了解土卫六上面的真实情况,不过想要登陆土卫六,人类必须做好多个准备,比如说飞船推进系统的研发,目前人类的飞行器的速度太慢,想要登陆土卫六需要漫长的时间,如果我们能够研发出强大而且高效的推进系统,这样就能够快速的到达土卫六上面,除此之外,由于土卫六上面拥有浓厚的大气层,着陆的时候需要精确的导航和控制系统,这样才能够应对大气层中各种气流和不确定因素。同时还要确定探测器或者飞船能够在复杂的地形上面按照着陆,这就需要研发先进的着陆技术,由于土卫六距离地球比较遥远,所以通讯信号可能会迟缓。

为此人类必须卡发出高灵敏度、高可靠性的通讯技术,确保在土卫六上面的探测器或人员能够和地球保持实时、稳定的联系,而且想要在土卫六上面长期探索,我们还必须在上面建立一个小型的生态家园,这样人类才能够在土卫六上面安稳的生存下去,目前科学家也正在朝着这个方向前进,小编认为,虽然现在人类的技术还无法做到这些,但是人类是地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,如果说人类的科技能够长久的发展下去,未来随着人类科技的进步,或许人类真的能够登陆土卫六,并且在土卫六上面发生其它的生命体,希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?

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星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章