大气层中的角色

    就在2003与2004年，有三个独立的研究团队宣布在火星大气中发现甲烷。美国航天总署(NASA)哥达德太空飞行中心的孟玛(Michael Mumma)带领研究团队，利用位在夏威夷的红外线望远镜与位在智利的双子星天文台南座望远镜，以高分辨率光谱仪侦测到火星上甲烷的浓度超过250ppbv，浓度随着地点而不同，可能也会随着时间而变。

    任职于罗马物理与行星际科学研究所的佛米沙诺(Vittorio Formisano)与同事(包含我)分析了数千个搜集自火星快递轨道卫星的红外线光谱，我们发现的甲烷含量低得多，约0～35ppbv。一般行星的平均值约接近10ppbv。后来，美国天主教大学的斯若波斯基(Vladimir Krasnopolsky)和同事利用加法夏望远镜(CFHT)测量到的行星平均值约为10ppbv，不过因为讯号与空间解析力不够，他们无法测量到在行星上的变化情形。

    孟玛的研究团队正在重新分析他们的资料，想找出为什么数值会有这么大的差距。以目前来说，我会把10ppbv的值当做是最有可能的，这样的甲烷浓度(单位体积的分子数)相当于地球大气中甲烷浓度的十万分之四。不过，即使是这么低的含量，也仍需要解释。

    虽然天文学家早在1944年就已经侦测到泰坦上的甲烷，不过这只是当时发现氮的附加发现，过了36年，氮的发现广泛引起各界对这个寒冷且遥远卫星的兴趣。氮是胺基酸与核酸等生物分子的关键成份，所以大气中含有氮和甲烷，加上地面气压是地球大气压力的1.5倍，可能正提供了生命前驱分子所需的要素，有些人推测，这里甚至可能有生命形成。

    要维持泰坦厚重且充满氮的大气，甲烷扮演着具控制性的中心角色。甲烷是碳氢化合物霾的来源，它吸收了太阳的红外线辐射，并且使平流层增温将近100℃，在对流层内，则是氢分子的碰撞使对流层升温20℃。如果甲烷用尽，温度会下降，氮气就会凝结形成液态的雨，大气也因而瓦解，泰坦的特性将会永久改变，它的烟雾和云会消散。看似一直在雕刻着地表的甲烷雨会停止，湖泊、水坑与河流将会干涸。而且，因为掀去了覆盖的面纱，泰坦荒凉的地表将得以赤裸裸地呈现，在地球上可以用望远镜直接看清楚，那么，泰坦将不再具有神秘感，并且成为有着薄薄大气的一颗普通卫星。