施拉格承认具体细节还不清楚，但他引用了其他研究人员的估算结果——早期火星上的火山可能喷发了足够的二氧化硫，从而抵消了它们的光化分解。更早的研究也表明，浓厚的二氧化碳大气能够有效散射大部分破坏性的紫外线辐射——这是早期火星上二氧化碳和二氧化硫之间相互助益的又一个明显例证。
卡斯廷认为二氧化硫对气候的反馈，不能让早期火星和地球一样温暖。不过他也承认，二氧化硫的浓度有可能达到某种程度，足以使火星的部分表面解冻，甚至产生降水，冲刷出河谷。
施拉格没有反驳这种观点。他认为：“早期火星上到底是覆盖着一大片海洋，还是散布着一些湖泊，甚至仅仅存在少量池塘，对我们的假设都不会有什么影响。温暖并不意味着要像亚马孙河流域那样湿热，只要像冰岛一样‘温暖’，就足以在火星上形成那些河谷了。”就二氧化硫的量而言，只要一丁点儿就行了。
火星曾经沧海
撰文｜约翰·马特森（John Matson）
翻译｜王栋
也许火星北半球曾经被海洋覆盖？这个想法不是天方夜谭，已经有越来越多的证据来支持它了。雷达探测器“听到了”来自火星表面的回波，结果表明火星北部表面存在含冰的沉积物，这为火星曾有海洋的说法提供了支持。
长期以来，在许多行星科学家眼里，火星北半球的表面不管怎么看，都像是曾经覆盖着海洋。而现在，连“听起来”也像是这样了。
一部装备有探地雷达的欧洲太空探测器，确定了火星北极地区疑似沉积物的成分，该雷达可以发射并接收从火星表面反射回来的电磁波，从而研究火星表面的构成。根据2012年1月发表于《地球物理通讯》（Geophysical Research Letters）的一项研究，这些或许包含着冰的沉积物表明，在大约30亿年以前，那里曾经是一片浅海。
沉积平原
沉积平原是在沉积作用下形成的平原。沉积作用是某些物质被运动介质搬运到适宜场所后，发生沉淀、堆积的过程，风力、水力和冰川的运动均可能成为运动介质。
这项最新研究分析了欧洲空间局“火星快车”探测器携带的次表层探测雷达高度仪（MARSIS）获得的一系列探测结果。从2003年起，该探测器就一直在环绕火星的轨道上工作。“我们为整个星球绘制了表面反射波强度图。”该研究的主要参与者、美国加利福尼亚大学欧文分校的地球物理学家热雷米·米格诺特（Jérémie Mouginot）说。北部荒原构造区是火星北极附近一个地质沉淀区，很久以来，科学家一直怀疑这里最初是一个沉积平原。MARSIS的探测结果表明，该区域的雷达反射率很低——如果这里是由火山活动形成的话，反射率应该会高些。
火成平原
火成平原是在火成作用下形成的平原。火成作用包活岩浆侵入地壳上部，冷却、结晶的过程，以及岩浆冷却过程中水蒸气液化为热水溶液的过程。火成作用可产生多种矿物质。
在此之前，美国国家航空航天局的火星勘测轨道飞行器也用探测雷达探测过这个地区，得到的结果也与米格诺特的上述解释相吻合。这部探测器的浅层次表层结构雷达（SHARAD）得到的结果说明，北部荒原构造区实际上是由一层沉积层覆盖着的火成平原。
这是现在的火星表面。根据“火星快车”收集到的信息，火星表面曾经存在过海洋。
根据“火星快车”确定的沉积层面积来估算，海洋曾经覆盖了火星北部平原的广大区域，尽管持续的时间不是很长。大约30亿年以前，火星上应该有足够强烈的地热活动使地下水保持液态，形成并维持一片浅浅的海洋，海洋的深度或许可达100米。米格诺特还补充，在那之前，更古老的海洋或许也曾存在过。“我认为这次所发现的应该是一种覆盖了北部平原的、类似于洪水泛滥的短期事件。”米格诺特说。但是，以地质学的时间尺度来看，当时的环境对于长期维持这样一个大型水体来说太过寒冷、干燥了。在差不多100万年之内，这片海洋就再次被冰冻起来并埋于地表以下，或者变成水蒸气而消失不见了。
对长久以来存在的，认为火星北极地区曾经有过辽阔海洋的理论来说，新的雷达探测数据只是为其提供了支持，仍然算不上铁证。“海洋假说要经过证明而成为一个科学理论，仍需时日。因为今天，海洋可以说已经被埋在地下（而消失了）。”美国夏威夷大学马诺分校天文研究所的行星科学家诺伯特·舍尔格霍费尔（Norbert Sch?rghofer）说。并且，人们总是想知道，对于这些雷达反射波数据是否还有其他解释。因为相对来说，雷达探测的针对性并不强，得到的结果中有些数据也可能来自其他探测目标。但不管怎样，舍尔格霍费尔表示：“这是火星曾有海洋的又一个证据，我开始相信它了。”
火星的地下冰川
撰文：约翰·马特森（John Matson）
翻译：刘旸
早在2009年，火星勘测轨道飞行器上的探地雷达就显示，在火星地表岩屑的薄层下，隐藏着大量冰川。测量地点在火星南纬30～60度之间，目前该地区的情况并不利于冰的形成，因此冰川可能是在气候不同于今日的久远年代形成的。岩屑的覆盖保护了冰层，以免它们升华为水蒸气而消散。这些冰川可能是火星上除极地外最大的水储备。
“好奇号”上的日晷故事
撰文｜格伦登·梅洛（Glendon Mellow）
翻译｜红猪
飞向火星的“好奇号”装载着人们的梦想，也充满了艺术气息。它携带的日晷就是一件艺术品。日晷上面有用多种文字书写的“火星”，这些文字种类多达16种，其中甚至包括了古代的苏美尔文和因纽特文。当然，这个手绘日晷更重要的作用是协助“好奇号”校正相机色彩。
对于数百万梦想在红色行星上发现点什么的人来说，“机遇号”和“勇气号”火星探测车代表了乐观、希望，甚至可爱的品质。
这样看来，最新一部火星探测车“好奇号”上载个日晷（根据太阳位置来测量时间的一种设备），并附上经典儿童文学作品里的那种致辞和插图，这是多么合适。“好奇号”于2011年11月26日搭乘“大力神5号”火箭升空，于2012年8月登陆火星。
这个日晷还将作为参考，帮助“好奇号”校正桅杆相机的色彩。有了它的帮助，相机就能捕捉火星的地貌了。这些拍下的图像将会分多次从火星传回地球。通过“好奇号”学生们还可以了解，在一颗大气色彩与地球不同的行星表面，如何确定时间、日期、季节和海拔。“好奇号”将一直留在火星上，为将来的太空旅行者提供便利。
苏美尔文
苏美尔文是迄今所知两河流域南部最早的文字。苏美尔文的字迹成楔形，因此又被称为“楔形文字”，这种“楔形文字”后来传播到了整个西亚。
因纽特文
因纽特文为居住在北极地区附近的因纽特人所使用。他们主要分布在加拿大北部、美国阿拉斯加北部，以及格陵兰岛等地。
日晷上的信息和图画里，包含着用16种文字写成的“火星”。这些文字包括古代的苏美尔文和因纽特文，在日晷的边缘可以找到它们。
这项创意的幕后策划是艺术家乔恩·隆贝格（Jon Lomberg），他曾是卡尔·萨根（Carl Sagan）的同事，也是萨根最喜欢的艺术家。隆贝格已有5件作品登上了火星，其中包括由他讲解、2007年搭乘“凤凰号”登陆舱升空的DVD《火星印象》（Visions of Mars）。“好奇号”上的日晷就是这些作品中的第5件。
就像以前的那几辆火星车一样，或许有一天，“好奇号”也会成为传奇，载入故事书里。
“好奇号”上面携带的日晷，既是一件艺术品，同时也具有实用功能：帮助“好奇号”校正桅杆相机的色彩。
探访“好奇号”火星车
让儿童和青少年为火星车命名是美国国家航空航天局的惯例。与“勇气号”和“机遇号”一样，原名“火星科学实验室”的火星车，有了新名字“好奇号”。这个名字也来自于一名学生——12岁的华裔女孩马天琪。
“好奇号”由核动力驱动，使命是探寻火星上的生命元素。“好奇号”上有着许多高新技术设备，其中包括能拍摄高解析度照片和视频的相机、机械手臂、化学样本分析仪、辐射探测器、环境监测器等等。
火星上的“河流”
撰文｜凯莱布·沙夫（Caleb Scharf）
翻译｜徐愚
“好奇号”登陆火星让我们有机会一睹火星地貌。那是一片干旱的土地，好似地球上的荒漠。不过“好奇号”还发现了火星上曾经存在水的证据。
与在太空轨道中遥望火星相比，“好奇号”火星探测车的登陆让我们观察到火星上更多的细节图景。
“好奇号”着陆于盖尔陨石坑。早期火星轨道探测器拍摄的盖尔陨石坑卫星图像显示，这里存在一块形状类似“冲积扇”的区域，这意味着曾有河水流经并冲击了盖尔陨石坑底部。
2012年9月，在“好奇号”传回的火星图像中有一块突出地表的岩层。这块岩层呈向上倾斜状，由细碎卵石和沙砾混合而成，它被认为是火星上的古代河床。细碎卵石可能来自数百米高的陨石坑边缘，从卵石的大小、稍显圆润的形状及其所处位置来推断，这些细碎卵石曾在河水中被冲刷打磨，水深约在脚踝至腰部之间。
这是一个惊人的发现。科学家一直认为，水是形成这种地形最可能的原因。目前来看，这里以前的确有水流过，并在火星表面留下了沙砾混合的层状岩石。虽然盖尔陨石坑如今的干涸程度或许更甚于地球上最干旱的沙漠，但许久以前，这里也曾流水汩汩，波光粼粼。
被“娇惯”的火星
撰文｜内森·科林斯（Nathan Collins）
翻译｜王栋
研究人员认为，是时候为火星探索“松绑”了。不过，要想研究外星生命，就还得小心地球上的生命入侵。
人类需要保护火星免受地球微生物的入侵吗？传统观点认为有必要，而且太空法也是这么规定的——联合国外层空间条约规定，禁止地球微生物对可能适于它们生存的星球造成污染。然而，一些研究人员对此持有不同意见。他们认为，火星能照顾好自己，而且现行的严格保护措施阻碍了科学家去探索这颗红色星球。对试图寻找生命的探测任务来说，其花费“很容易就会因行星保护程序而翻倍”，美国康奈尔大学太空生物专家阿尔伯托·法伦（Alberto G. Fairén）介绍。
在近期的《自然·地球科学》（Nature Geoscience）杂志上，法伦和美国华盛顿州立大学的德克·舒尔茨－马库赫（Dirk Schulze-Makuch）指出，不值得花费如此多的精力和资金去保护火星。要知道，有些地球细菌很可能已经通过一些其他方式到达火星了，例如借助于远古小行星撞击地球产生的碎片，或者“搭乘”美国国家航空航天局发射的“海盗号”火星探测器。此外，如果火星上本来就存在生命形态的话，它们也能轻而易举地消灭掉还未来得及适应新环境的入侵微生物。
然而，美国国家航空航天局改变保护方针的可能性很小。如果想要研究外星生命，就得保证不把地球上的生命带过去，否则，研究人员就有可能把这些来自地球的“偷渡者”错当成外星生命，美国国家航空航天局的行星保护专员凯瑟琳·康利（Catharine Conley）解释。
康利的上一任，前美国国家航空航天局行星保护专员约翰·拉梅尔（John Rummel）说，模拟和实验都显示，地球细菌实际上能在火星生存。他还补充：“我们并不完全清楚地球上微生物的潜力究竟有多大。”
来自太空的潮湿岩石
撰文｜约翰·马特森（John Matson）
翻译｜谢懿
水是生命之源，地球上生命的出现离不开水。那么在地球形成的时候，是谁把水带到这个星球的呢？一种观点认为，小行星可能是地球上水的来源之一。小行星表面水冰的发现，支持了这一观点。
一颗在火星和木星之间绕太阳转动的小行星，其表面拥有水冰和有机化合物——这些成分是首次在小行星上被发现。过去，这些特征一直与来自太阳系更寒冷、更偏远地带的彗星联系在一起。这一发现支持了这样一种观点：早期地球海洋中的水，以及生命诞生所必需的前生命化合物，可能都来自小行星。
在2010年4月29日出版的《自然》杂志上，两个小组报告了他们对直径200千米的第24号小行星司理星的最新观测结果。他们都观察到了一种红外吸收特征，预示着小行星表面有薄薄的一层霜冻，还有一些未知的有机化合物。美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的行星科学家戴尔·克鲁克香克（Dale Cruikshank）说：“包括我在内的许多人在太阳系中追寻已久的东西终于被他们找到了。”
主带彗星
主带彗星是位于小行星带中的天体，它们的离心率和轨道倾角与小行星相似。但主带彗星并不是一般意义上的彗星，之所以用彗星给它命名，是因为一些主带彗星在接近近日点时会出现彗尾。
司理星会引起关注，部分原因是它的轨道和所谓的主带彗星相似——这表明它们很可能来自同一母体。主带彗星位于小行星带中，却拖着一条彗星一样的彗尾，科学家认为这是水冰升华之后形成的。克鲁克香克说，这些新发现的主带彗星，现在还要算上司理星，都是非常有趣的天体，有可能是地球海洋的来源之一。
司理星小资料
1853年4月5日，司理星被意大利天文学家安尼巴莱·德加斯帕里斯（Annibale de Gasparis）发现。此后，人们以希腊神话中秩序和正义之神的名字为其命名。司理星是人类发现的第24颗小行星，在主带小行星中是较大的一颗。近年来，科学家使用红外线望远镜证实司理星的表面有水冰存在。与此同时，科学家还检测到司理星上存在着有机化合物。
美国佛罗里达中部大学的天文学家、这项研究的合作者温贝托·坎平斯（Humberto Campins）表示，其他小行星可能也含有水冰。“也有可能司理星是独一无二的，”坎平斯说，“只是我们还不知道。”
岩石里的冰：艺术家笔下的第24号小行星司理星和两个较小的天体，其中之一是位于小行星带中的一颗彗星。观测预示司理星上存在水冰，支持了小行星给地球海洋带来海水的观点。
话题四 太阳系中的多彩乐园
人们已经开始对小行星带以外的太阳系展开探索。在那里，人们发现了一个多彩的天体乐园：木卫二上有喷泉，土卫二上起烟雾，土卫六上有湖泊。还有更遥远的矮行星、来自奥尔特云的彗星、小行星，它们都等待着人们进一步去探索。
外星生命线索：木卫二上的褐色黏质
撰文｜李·比林斯（Lee Billings）
翻译｜马骁骁
如果我们能弄清楚褐色黏性物质的成分是什么，我们就能知道水中有什么成分，以及木卫二的海洋由哪些物质组成。
木卫二表面的冰层之下很可能有外星生命存在，而这颗冰球还有另一个谜团。人们可以直接看到与这个谜团相关的物质——填满了行星表面沟壑、裂缝，以及大坑的那些“褐色黏质”。
美国国家航空航天局的柯特·尼布尔（Curt Niebur）在2015年的一次会议上介绍：“我们目前将该物质称为褐色黏质。”他还解释说，这种未知物质很可能是由木卫二地表以下的水流涌出冰层时带出来的。他说：“如果我们能弄清楚褐色黏质的成分是什么，我们就能知道水中有什么成分，以及木卫二的海洋由哪些物质组成。”这些信息对于判断该卫星是否存在生命非常重要。
凯文·汉德（Kevin Hand）和罗伯特·卡尔森（Robert W. Carlson）是美国国家航空航天局的两位行星科学家，他们认为褐色黏质可能就是海盐。和地球的海洋中含有盐分一样，木卫二上也有海盐，只不过这些海盐是由辐射烤出来的。该结论源于他们在实验室做的模拟实验。他们设置了一个超低温真空室，并用电子束照射它，以此来模拟木卫二的严苛环境。该设备被称为“罐头里的木卫二”。在真空室内，食盐样本渐渐变成了棕黄色，而且其光谱特性和木卫二上的褐色黏质非常相似。该研究已发表于2015年5月份的《地球物理通讯》杂志上。
木卫二有着纵横交错的褐色沟壑。
假如黏性物质确实就是被辐射过的海盐，那么这暗示着木卫二表面下的海洋和地球海洋一样，可以直接接触到岩石，也就是说海洋内可能含有足够孕育生命的矿物质。试验中，海盐在极端环境下暴露的时间越长颜色便越深。因此，科学家未来可能会直接定位于颜色较浅的黏性物质处，研究地下海洋的涌出物。美国国家航空航天局会在不远的将来开展此类探测——他们已经宣布将在下一个十年对木卫二进行探测。
太阳系多处存在液态水
撰文｜香农·霍尔（Shannon Hall）
翻译｜马骁骁
土卫二、木卫三等多个天体上的含水量比地球总水量的50倍还多。
2015年早些时候，天文学家在土星卫星土卫二的断层中发现了水蒸气喷射流和冰粒。这说明该卫星冰层下存在液态水，证实了科学家长久以来的猜测。很快，另一个研究团队在木星最大的卫星木卫三上又发现了地下海洋存在的迹象。2016年，美国国家航空航天局也发表了迄今为止最可信的火星上存在液态水的证据。现在看上去太阳系中到处都存在着液态水，而这可是生命存在的最重要条件之一。光是已确认的这些海洋中的含水量就比地球上总水量的50倍还多，而这个数字可能还会进一步增大。
木卫二上真的有喷泉？
撰文｜李·比林斯（Lee Billings）
翻译｜李想
木卫二上疑似有“喷泉”从厚厚冰层下喷出，这意味着科学家不必钻穿厚度未知的冰层，就能分析这片海洋的有机化学成分，甚至探测其中的生命迹象了。
《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上的一项最新研究表明，木卫二上被冰层覆盖的海洋似乎在间歇性地向外喷发水蒸气。这意味着，潜藏在近10万米的厚冰层下的木卫二海洋，可能比之前预想的更适于孕育生命。对天体生物学家来说，他们也更容易开展相关研究了。
“如果木卫二上真有喷涌出的水蒸气，那就非同小可了。这意味着科学家不必钻穿厚度未知的冰层，就能分析这片海洋的有机化学成分，甚至探测其中的生命迹象了。”这项研究的领导者、任职于美国太空望远镜科学研究所的威廉·斯帕克斯（William Sparks）说。
这些水蒸气还暗示，木卫二表层下可能存在一个能维持生命活动的热源。
2013年末至2015年初，斯帕克斯的研究小组在木卫二经过木星表面时，借助哈勃空间望远镜的成像摄谱仪进行了10次天文观测。在紫外线下，木卫二的冰层呈暗色，研究人员可以借此从木星亮白柔和的云层图中寻找水蒸气柱的轮廓。经过大量的图像处理，在木卫二暗区的南端边线上似乎可以看到3处紫外谱的阴影。如果这些阴影的确是水蒸气柱而非哈勃空间望远镜的仪器故障所为，那么总计约有上千吨的水喷射到了距木卫二表面近200千米高的地方。
斯帕克斯坦言，他们小组的观测结果存在不尽如人意的地方。“这些观测结果已经达到了哈勃空间望远镜的极限，”他说，“我们并不是宣称已经证实了水蒸气柱的存在，只是提供了它们可能存在的迹象。”
2014年《科学》杂志上也报道了这类水蒸气柱的存在，但后续的观测又显示喷发似乎已经停止，或从未有过。“就这一点来看，新的观测与之前的结果相符。”佐治亚理工学院的行星科学家布里特妮·施密特（Britney Schmidt，未参与此项研究）说。
这样的谨慎是合理的，木卫二上是否存在水蒸气柱，将在很大程度上影响行星际探索的未来，包括为新探索任务所准备的数十亿美元的去向。
美国国家航空航天局和欧洲空间局已经计划在2020年前后向这颗诱人的木星卫星进发了。
土卫二冒烟了
撰文｜乔治·马瑟（George Musser）
翻译｜虞骏
没有人知道直径仅有500千米的土卫二为什么会冒烟，或者说，为什么看起来没什么能量的土卫二上面还有活火山。也许这种神秘的现象正是土卫二的魅力所在。
土星的卫星土卫二，渐渐成为了“卡西尼号”探测任务中的明星。2005年的观测曾经显示，缕缕水蒸气和尘埃高悬在这颗卫星的南半球上空，滋生出一个稀薄的大气层，还产生出一条土星光环。2006年，“卡西尼号”的相机已经将这些喷发出的烟雾拍了个现形。它们似乎是从“虎纹”中喷发出来的。这些被称为“虎纹”的平行裂纹在红外图像中明显发亮，那正是散热的信号。土卫二因此成为了太阳系中第四个已知拥有活火山的天体——前三个是地球、木星的卫星木卫一和海王星的卫星海卫一。没人敢断言是什么驱动了它的地质活动，并造成了如此严重的南北不对称性。因为土卫二非常小，直径仅有500千米，来自地底深处的热量应该在很久以前就已经散发干净了，而潮汐力似乎也无法单独完成这项任务。2008年3月，当“卡西尼号”再一次近距离飞越土卫二时，它提供了更多的细节照片。
“卡西尼号”
“卡西尼号”土星探测器以天文学家乔瓦尼·卡西尼（Giovanni Cassini）的名字命名。它于1997年10月发射升空，2004年7月进入土星轨道。其主要任务是对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察。
土卫二喷出了烟雾。照片经过了色彩增强，以突显出轮廓。
土卫二有生命吗？
撰文｜蔡宙（Charles Q. Choi）
翻译｜阿沙
人们已经知道土卫二喷射出的物质含冰，这更增添了这颗星星的神秘色彩，也让我们对它有了更多期待。“卡西尼号”及后续的探测器将有可能发现土卫二的秘密，或许到那时候我们就知道它上面是不是有生命了。
在土卫二南极点喷发出的“冰间歇泉”，暗示着极地下面很可能存在一个地下海洋。2005年，“卡西尼号”土星探测器在3次飞越土卫二时，侦测到一股冰粒和尘埃的喷发，那是从南极裂缝处喷射出的、高达几千千米的、包裹了整个星球表面的“冰喷泉”。喷出的大部分冰粒和尘埃已经回落，像白雪一样覆盖在已经支离破碎成房间大小的巨型冰块的冰原表面。其余冰尘，则逃逸出土卫二自身的引力范围——很明显，它们最终会归入位于土星光环最外侧的、直径30万千米的蓝色E环。科学家们推断，与美国黄石国家公园里的间歇泉老实泉一样，土卫二的间歇泉主要由地下深处的热量推动。土卫二内部使间歇泉得以喷发的热量，可能是移动的、冰川状的构造板块和潮汐力共同作用的结果。这种运动，暗示了地表冰层以下约10米或者更浅处有一个液态海洋。科学家们在2006年3月10日的《科学》上发表论文，推测这个地下海甚至可能孕育着生命。
土卫二喷发出的间歇泉，看起来很像是“卡西尼号”拍照时颜色出了问题。
间歇泉
间歇泉是一种很特殊的泉，是由于地壳深处的热量推动，使泉水喷发，间歇性地涌出地表而形成的。
冰封的世界——土卫二
土星的第六大卫星土卫二，是一个被冰覆盖的卫星。它的表面较为光滑。因为几乎能百分之百地反射太阳光，所以它看起来非常明亮。这个体积不太大的土卫二，表面却有槽沟、悬崖和山脊等多种地质构造。这表明土卫二并不是一颗死气沉沉的星球，它很可能还存在着地质活动。但想要从理论上解释清楚这些地质活动却很难。直到“卡西尼号”土星探测器发射并对土卫二进行观测后，谜一样的土卫二才慢慢揭开了它神秘的面纱：土卫二至今仍存在地质活动，而且还有喷射冰的间歇泉存在，这也为外星生命探索提供了线索。
土卫六的甲烷湖
撰文｜戴维·别洛（David Biello）
翻译｜张博
“卡西尼号”土星探测器发现，土卫六的表面上分布着大大小小的湖泊。不过，这些湖泊里可没有水，里面全是液态甲烷。
土星的神秘卫星——土卫六（泰坦）上，笼罩着一层浓厚的烟雾。根据这些烟雾研究人员猜测，土卫六的表面应该存在液态甲烷，但探测器一直没有发现它的踪迹。“卡西尼号”土星探测器通过2006年进行的雷达成像观测，终于在土卫六的北极附近，发现了75个类似湖泊的区域，有些区域宽达70千米。科学家相信，这些区域是被液体填充的洼地，因为那里的温度（－179℃）和压强（1.5倍地球大气压）适合甲烷及乙烷以液态的形式长期存在。这些湖泊中的“水”，可能来自储藏于地下的液体，也可能来自蒸发之后又以烃雨的形式落回地表的“雨水”。这一发现是2007年1月4日的《自然》杂志公布的。
在经过电脑着色处理的“卡西尼号”土星探测器拍回的雷达图像上，可以看到土卫六表面点缀着甲烷湖泊。
未来的生命乐土——土卫六
土卫六是众多科幻电影和科幻小说中的明星，而它之所以令人着迷，并不只是因为它是已知的土星卫星中最大的一颗，更是因为它与地球有很多相同之处。和地球一样，土卫六也被浓厚的大气层包围着，而且它的大气层主要由氮气组成。浓厚的大气对观测造成了困难，但这也激起了人们的好奇心。在“卡西尼号”发射之前，人们就了解到它上面可能存在湖泊，也会下雨。这引起了人们的猜想：土卫六极有可能存在生命。而“卡西尼号”的探测让人们对土卫六有了更为清晰的认识，也引发了更多关于生命存在与否的争论。虽然有关土卫六上生命的探讨尚无定论，但有科学家相信：再过几十亿年，那里将成为生命的乐土。
土卫六上有波浪
撰文｜克拉拉·莫斯科维茨（Clara Moskowitz）
翻译｜王栋
在土卫六上发现的波浪表明，这个星球上存在液态甲烷湖泊，这有可能是另一种生命形式的“摇篮”。
土星最大的卫星土卫六（泰坦）和地球有许多相似之处，比如都有云、雨和湖泊。此外，科学家还发现了两者之间的另一个相似之处：它们上面都有波浪。美国国家航空航天局的“卡西尼号”土星探测器携带的相机，在土卫六的一个最大的甲烷湖上拍到了看起来像是波浪的形态——这是科学家寻觅了很长时间后，首次发现这样的形态。
“说实话，找了这么久，我差点就要绝望了。”美国爱达荷大学的物理学家贾森·巴恩斯（Jason W. Barnes）说。2014年3月，他在美国得克萨斯州举行的第45届月球与行星科学大会上展示了自己的新发现及相关证据。一旦得到证实，这将是人们首次在地球以外发现波浪。
巴恩斯的研究组从土卫六北部名为“蓬加海”的湖泊所反射的太阳光中，发现了一种特定模式，并认为那是由2厘米高的波浪造成的。不过，其他研究人员指出，还有一种可能也可以解释这种模式：蓬加海也许并非深湖，而只是一片泥滩，泥滩表面的浅层液体或许也能导致这种特殊的光反射模式。“虽然新发现非常吸引人，但还没有被证实。”美国康奈尔大学的行星科学家乔纳森·卢宁（Jonathan Lunine，他并未参与此项研究）说。
如果土卫六上的确有波浪，这将有着重大意义。因为这意味着，土卫六上存在含有大量甲烷和乙烷（这颗卫星上最主要的液体组成物质）的深湖。如果土卫六上存在生命，它们很可能还处于原始形态，而最有利于最初生命形式存在的环境，就是大容量的液体——足以形成波浪的那种。
土卫六上的湖泊到底有多深？
另外，如果土卫六上确实存在液体，也有利于在土卫六上顺利开展太空探索任务，寻找地外生命。毕竟，在液体上着陆，肯定要比在黏稠的物质或者坚硬的地面上容易些。
科学家希望确认，他们现在看到的特殊光反射模式，是否的确由波浪造成。如果波浪真的存在，它的高度很可能会超过2厘米，未来探测器应该能捕捉到关于波浪更明确的证据。
土星环正在孕育新卫星
撰文｜肯·克罗斯韦尔（Ken Croswell）
翻译｜王栋
观测数据显示，土星环似乎正在孕育一颗新的小卫星。通过这颗小卫星科学家或许将破解行星诞生之谜。
因拥有美丽行星环而闻名的土星，坐拥多达62颗卫星，卫星数雄冠太阳系。在这些卫星中，大的比如土卫六“泰坦”，个头超过了水星；小的则只与“泰坦尼克号”邮轮相当。现在，天文学家或许正在目睹他们之前从未见过的一幕：在土星极其壮美的行星环中，一颗新卫星正在“诞生”。
“这是一个偶然的发现。”英国伦敦大学玛丽皇后学院的行星科学家卡尔·默里（Carl Murray）介绍。2013年4月，在查看“卡西尼号”土星探测器最新拍摄的土星照片时，他注意到A环（土星三个主环中最外侧的环）的边缘有一个超过1,000千米长的明亮特征。
在2014年7月1日的《国际太阳系研究杂志》（Icarus）上发表的论文里，默里和同事推测，这个亮斑或许表明一颗新卫星正在那里努力“生长”。这颗新卫星的直径应该不到1,000米，因其太小所以无法直接看到。直到2013年，某个物体撞击到这颗新卫星，由此产生的光才最终引起了他的注意。如果把土星环比为卫星“母体”的话，A环已经“成熟”到足以“孕育”新卫星了，因为位于该环外的一颗更大的卫星——土卫十“杰纳斯”的引力作用，会使环外缘的物质颗粒倾向于聚集在一起。如果这些颗粒结合成一个足够大的团块，它们自身的引力就能吸引更多的物质，最终形成一颗卫星。默里认为，这颗卫星刚刚“诞生”不久，但还不确定这个“不久”是仅仅数年，还是已经有数百万年了。
美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的杰夫·库齐（Jeff Cuzzi，未参与此项研究）认为，默里的发现极可能是一颗新生卫星。库齐说，现在更重要的问题是预测这颗卫星的命运：它会成功飘出土星环，成为土星众多卫星中的正式一员，还是会最终崩溃瓦解呢？
这颗“初出茅庐”的卫星仍然面临着不少考验。因为研究人员认为它和土星环一样，是由水冰构成的，所以在未来的数百万年里，它有可能被小行星撞得粉碎。
默里希望通过探测器拍摄的高质量影像，直接看到这颗卫星。土星环系统和年轻恒星的原行星盘类似，它们都是扁平状，而且都围绕一个大质量的天体运转。
卫星的形成能够为研究行星如何诞生提供线索。因此，土星环或许能为遍布整个银河系的新生行星系统提供一个微尺度的模型。
土星环上的一个明亮斑块或许表明，那里存在一颗新生卫星。
卫星起源于行星环
撰文｜约翰·马特森（John Matson）
翻译｜王栋
太阳系中的卫星，或许是由很久以前围绕在行星周围的小碎块结合而形成的。
卡尔·萨根曾说过：“如果想从头做一个苹果派，第一步先得创造出宇宙。”而最新的研究表明，如果想从头弄出一个卫星来，就必须先创造出带有行星环的行星。（当然第一步还是得先创造出宇宙。）
法国天文学家最近得出一个结论：地球的卫星——月球，以及其他行星的众多普通卫星（指离母行星较近，位于近赤道轨道的那些卫星），可能是从很久以前的行星环系统（就像现在仍环绕着土星的环）中逐渐演化而来，而并非通常所认为的，卫星是在行星形成过程中，和行星几乎同步一次性形成的。研究人员在2012年11月的《科学》杂志上公布了这一发现。
通过理论建模，法国尼斯－索菲娅·安蒂波利斯大学的奥雷利安·克里达（Aurélien Crida）和巴黎狄德罗大学的塞巴斯蒂安·沙尔诺（Sébastien Charnoz）发现，卫星的形成过程开始于行星环的边缘。在那里，卫星逐渐形成，并且在形成的过程中不会由于行星的引力而破碎。在向外飘移之前，许多小的卫星团块已经由环中物质聚合而成了。这些小团块在环系统中越来越多，相互碰撞结合，形成体积更大的团块。在旋转着远离行星向外运动的过程中，它们就可能逐渐进一步彼此结合，最终形成卫星。
这个新的假说似乎能够解释，土星、天王星和海王星的普通卫星的一个关键共同点，即离母行星较远的卫星总是比较近的卫星质量大。就像一个雪球沿山坡滚下一样，在远离行星及其行星环的过程中，处于合并状态的卫星团块会吸收、结合更多的物质，变得越来越大。最终，一个有着完美秩序的卫星系统将会形成：较小的卫星由较少的小卫星团块聚合形成，位于内层轨道；大卫星则由大量小卫星团块组成，处于更远的外层轨道。
行星科学家通常接受的观点是，地球形成早期曾有过一次剧烈的天体碰撞。在这次碰撞中巨量的物质云被抛射到了宇宙中，最终形成了我们的月球。而在克里达和沙尔诺的观点里，这些抛射出的物质最初平铺成绕地球的一个行星环，接着它才扩散开来并逐渐聚合形成月球。
这个新设想也有瑕疵。例如，如果天王星和海王星也曾具有类似土星那样复杂而巨大的环系统，那这些环系统现在到哪里去了？“我们想出了一些解释，但它们都还没有足够的说服力，”克里达说，“但我相信，我们能找到解释这些行星环消失的原因，揭开这一谜题的铁证仍将是卫星。”
土星环
矮行星上的暗红色斑
撰文｜虞骏
在飞快自转的妊神星表面，科学家发现了一个暗红色斑。这究竟是什么呢？答案尚待揭晓。
妊神星是太阳系里最奇特的矮行星，在海王星外已知天体中排名第4，大小仅次于阋神星、冥王星和鸟神星。不过，它的自转速度是同类天体中最快的——“一天”只相当于地球上的3.9个小时。科学家推测，这可能是10多亿年前发生的一场天体碰撞的结果。如此快速的旋转把妊神星甩成了一个“橄榄球”，星体三轴的长度分别为2,000千米、1,600千米和1,000千米。在2009年9月16日召开的欧洲行星学大会上，英国贝尔法斯特女王大学的佩德罗·拉塞尔达（Pedro Lacerda）介绍，他们在妊神星的表面发现了一个暗红色斑。由于妊神星距离地球超过70亿千米，望远镜无法分辨任何细节，因而暗斑的存在是根据妊神星的亮度随自转的变化而推测出来的。科学家还无法确定暗斑的真实身份，它有可能是那场天体碰撞留下的遗迹，也可能是妊神星上矿物和有机物富集的地区。
橄榄球形的妊神星上存在一个暗红色斑。
不是彗星惹的祸？
撰文｜约翰·马特森（John Matson）
翻译｜谢懿
遥远的奥尔特云被认为是彗星发源地，那里的彗星经过漫长的旅程，通过木星和土星的层层阻挠，冲进太阳系，甚至与地球发生亲密接触。它们是怎么踏上这条轨迹，进入太阳系内部区域的？一个新的彗星形成机制告诉我们，从内奥尔特云散射的彗星受到星际空间引力摄动，就可以绕过木星或土星，安身于太阳系内。
奥尔特云到太阳的距离远远超过冥王星的轨道半径。那里的冰质尘埃团块有时会受到驱赶，拖着长长的尾巴以彗星的形式闯进内太阳系。受到从太阳附近经过的恒星，以及其他银河系中的相互作用的影响，一些扰动足以把奥尔特云中的彗星送入一条会从地球身边呼啸而过，甚至会与地球相撞的轨道。新的数值模拟已经揭示出一种彗星进入内太阳系的新机制。模拟结果还暗示，彗星雨可能和地球上的大规模生物灭绝事件并没有太大联系。
彗星的运动很大程度上取决于木星和土星：它们巨大的引力场往往会让小天体远离地球。传统观点认为，能够绕过木星和土星围堵的彗星必定来源于奥尔特云外围，因为只有在那里，来自太阳系外的摄动才能发挥最大的影响，把彗星送入周期长达数百年的长椭圆轨道。这种理论还认为，只有在其他恒星近距离擦过太阳而造成彗星雨期间，极强的引力扰动才能把内奥尔特云的彗星送入内太阳系。
美国华盛顿大学的内森·凯布（Nathan Kaib）和托马斯·奎因（Thomas Quinn）进行的计算机模拟，颠覆了先前的这一观点。他们发现，即便在没有大的扰动造成彗星雨的情况下，能成功穿越木星－土星壁垒的彗星实际上也有很多来源于内奥尔特云。确切地说，他们发现，通过与大质量行星的相互作用，内奥尔特云中距离相对较近的天体可以被散射到奥尔特云的外围。这些彗星突然被“踢入”一条周期更长的轨道，从而受到更大的、来自于星际空间的引力摄动。一段时间后，当彗星再次回到行星附近时，轨道又会发生大幅变化，引导它们从木星或土星身边滑过。凯布说：“它们基本上都能够成功穿越木星－土星壁垒。”
凯布和奎因估计，我们观测到的来自于奥尔特云的彗星，有半数以上是通过这种途径来到我们附近的。其他研究者对这一模拟结果也表示赞同。美国喷气推进实验室的资深科学家保罗·韦斯曼（Paul Weissman）说：“这种被我们称为‘动力学路径’的机制确实可行，影响也可能非常深远。”
彗星引发的骚乱：一种可以用来解释彗星如何穿越木星和土星的新机制认为，这些冰质天体对地球上生物大灭绝事件所起的作用并不大。
