土卫六是太阳系中最大的卫星之一，半径约2600千米。不同于太阳系中的其他卫星，它拥有一个极为浓密和多雾的大气层。

在土星最大卫星的空气中，很可能弥漫着麝香、苦杏仁、汽油和腐鱼的混合气味。

土卫六是土星最大的卫星。事实上，单从外观尺寸上来讲，它甚至比太阳系中最大的卫星木卫三还要大一点。当然，如果你能把土卫六的浓厚大气层剥离掉的话，木卫三就会显得更大一些。

充满有机物的浓密大气

土卫六的大气，绝非稀薄，也绝非无足轻重，其大气的密度是地球大气的4倍。在太阳系中所有的固态天体中，它不透明的大气层有着仅屈居于金星大气的高密度。土卫六的表面温度只有-179℃。作为参考，地球上有记录的最低气温是1983年在南极测得的-89℃。

虽然异常寒冷，但土卫六的其他特征使得它更有利于潜在的生命，例如降雨。但从土卫六的云层中降下的并非是水，而是液态甲烷。气态甲烷是家用天然气的主要成分。无论雨是由什么构成的，土卫六是除地球之外唯一一个被确认拥有从地表湖泊和河流蒸发到降雨循环的天体。它表面上的河流会注入盆地，其中一些的大小与地球上的海洋相当。土卫六上最大的海克拉肯海面积约400000平方千米，大小与地球上的黑海相近。

图1  土卫六浓密的大气层（深蓝色）从其表面可以向上延伸数百千米，其中富含各种有机物。

除了甲烷之外，土卫六的大气层会持续降下由碳氢化合物组成的蒙蒙细雨。这两者一起会形成复杂的化合物，它们可以作为潜在生命的原料。土卫六上的风会把碳氢沉降物堆积成巨大的沙海。

但甲烷和碳氢化合物并非是从土卫六天空中降下的所有物质。阳光和来自土星的辐射会瓦解土卫六大气中的氮和甲烷分子。当它们的残骸复合时，会形成丙烯腈。对于搜寻土卫六上潜在的生命来说，丙烯腈十分重要，因为它能组合成类似地球上细胞的细胞膜。

10多年前，卡西尼探测器在土卫六上探测到了丙烯腈的构成要件，但却受限于设备而无法证实它的存在。2014年，天文学家在校准位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵的66面天线时碰巧把土卫六用作了目标。非常幸运，在获得的数据中包含了丙烯腈的“指纹”。现在知道，在土卫六的高层大气中漂浮着数千吨的丙烯腈，而在土卫六大型的甲烷海——克拉肯海和丽姬娅海——中则可能还积聚着100亿吨。

图2  土卫六上有多个海，不过其中流淌的是液态甲烷和乙烷。（H. ZEBKER）

能形成细胞膜并不一定就会有生命，但它却是重要的必要条件之一。土卫六还不止于此。土卫六上存在着今天的火星所不具备的过程，包括云层和降雨、地表的液体系统以及由潮汐或风所形成的波动。由于甲烷会衍生出数百种其他的化合物，土卫六上有着更具天体生物学重要性的化学过程。

这些太阳系中独有的环境和过程无疑让你想身临其境去一探土卫六的秘密，尤其是寻找那里可能存在的别样生命。

行走在土卫六

对于行走在土卫六表面上的人来说，虽然你不需要穿宇航服来抵御那里的大气压，但御寒的衣物却是必须的。因此，虽然土卫六表面的宇航员不能暴露在其空气中以防冻伤，但他们也无需像在月球上或者太空行走时所需的复杂且笨重的宇航服。由于土卫六大气中不含氧气，宇航员还要自带氧气。但和地球大气相似的是，土卫六大气的最主要成分是氮气，外加5%的甲烷和其他痕量气体。

图3  土卫六表面地貌的艺术概念图。

因此，若前往土卫六旅行，在着装上的要求会类似在严冬时节前往南极：需要穿多层御寒服，还要配备先进的加热装置；厚手套和帽子；还有防潮和保温的靴子。主要的改变是需要配备绝缘氧气面罩和加热装置，以免吸入超低温气体冻伤肺。只要氧气能在宇航服内循环，它甚至都不需要完全是气密的。这有点像飞机上的氧气面罩，只要有氧气在流动即可，无需完全密封。

这会引发一个有趣的问题。如果在土卫六上气密性不是必需的，那么周围的一些气体就有可能会渗入你的氧气面罩。这时，土卫六闻起来会是什么气味？

土卫六嗅觉清单

得益于卡西尼探测器和惠更斯探测器上所搭载的仪器设备，目前对于土卫六大气的成分已有了很好的认识。由此，可以推测出土卫六的气味可能是什么样子的。

土卫六大气的两大主要成分氮气和甲烷都是无臭的。在人们印象中与甲烷联系在一起的特殊气味，其实来自另一种气体甲硫醇，它是人工添加以增加甲烷使用安全性的。甲硫醇闻起来像臭鸡蛋，只要十亿分之几的浓度，人的鼻子就能嗅探到它。把这种臭味物质添加到甲烷和天然气中，可以快速地发现和察觉潜在的泄漏危险。

超链接：嗅觉是如何产生的？

嗅觉是一种非常奇妙的感知能力。它不仅能让我们辨识出腐败或有毒的食物，特定的气味还往往能触发强烈的心理响应。后者体现了人脑在处理嗅觉时采用了与视觉或听觉不同的方式。

当有足够的气味分子和鼻腔后部的嗅觉受体相结合并达到嗅觉阈值时，嗅觉信号就会被送入大脑。不同于嗅觉，视觉和听觉信号在抵达大脑的不同部分之前，会先通过中继。但嗅觉信号可以绕过大脑的中央司令部，直达杏仁核（调控情绪）、丘脑（掌管知觉和警觉）和新皮质（控制认知和运动）。

这也正是嗅觉能下意识地触发强烈瞬间反应的原因，让你突然想起某件尘封往事，或者让你想迅速避开。

那么，在土卫六的大气中还有其他有气味的物质吗？已经在土卫六大气中探测到或预计会存在的痕量成分包括氢气、一氧化碳、乙烷、乙烯、乙炔、氰化氢、氨、丙炔、丙炔腈、苯、甲基氰和甲胺。

图4  土卫六表面甲烷湖泊的艺术概念图。

虽然可能有点出乎意料，但这其中许多是无臭的。氢气、一氧化碳和乙烷没有任何气味。然而，乙炔却和常识相悖。它和甲烷一样也完全无臭，但用过乙炔焊炬的人估计都不会同意这一点。这是因为焊接用的乙炔通常会参杂有磷化氢，于是会有大蒜或腐鱼气味。但是，乙炔本身是无臭的。

不过，土卫六大气中确有一些痕量成分是有气味的。乙烯是最简单的烯烃，其两个碳原子之间以双键连接。它是一种常见的植物激素，能影响果实成熟和种子发芽。纯乙烯闻起来具有类似水果的甜味和麝香味。甲基氰会被用于许多化学和有机合成反应中，具有和醚相似的甜香味。丙炔也具有甜味，常用于焊接和火箭燃料。

然而，氰化氢则具有苦杏仁味。它在很多电影和电视剧中都以剧毒之物的形象出现。不过，只要不到百万分之5的浓度就能闻到氰化氢，而致死剂量则大约是百万分之135。虽然闻一小下未必会致命，但绝对不要去尝试！由于隐性遗传特征，每4个人中会有1个无法嗅探到该气体的气味。因此，很容易就会因吸入过量氰化氢而致死。

土卫六上也有令人反胃的气味。氨具有浓烈的刺鼻气味。常用于化肥且是嗅盐的主要成分，氨有刺激性的臭味。会散发刺鼻气味的还有甲胺。虽然它的气味并非主导，但它会散发出淡淡的腐鱼味。甲胺是动物组织腐烂的副产品，有些生物会使用它通过生成甲烷来产能。

土卫六大气中也含有苯，它是一种在原油中被发现且已知会致癌的化合物。尽管如此，苯具有芳香味。

土卫六气味

对于土卫六潜在的气味，有了甜味、麝香味、苦味、刺激性气味和腐臭味。但要注意的是，土卫六的表面极为寒冷。这意味着，只有分子间相互作用较弱的小分子才会具有足够低的沸点来保持挥发性。唯有这样它们才能飘起来透过面罩进入宇航员的鼻子。

在土卫六表面，上面罗列的所有有气味的化合物都会封冻成固体，这意味着它们不会具有很强的挥发性。只有一个例外：乙烯。乙烯的冰点为-169℃，稍高于土卫六的表面温度。在一些实验中，当温度降到-183℃时，它仍能保持液态。一般认为，这是由于有盐溶解于液体中使得混合物冰点降低所致。这也是冬季除雪机会在路面撒盐防止结冰的原因。因此，乙烯是土卫六上最具挥发性的分子，这会让土卫六闻起来具有芬芳的香甜味。

但土卫六的气味并未就此结束，气味的识别还需要达到人类嗅觉的阈值。即便物质处于固态，也会有少量分子升华成气态。如果嗅觉足够灵敏能探测到它们，大脑就会将它们识别为一种味道。

根据嗅觉阈值，有3种分子会脱颖而出：氰化氢和苯有大致相当的嗅觉阈值，都约为百万分之5。与此同时，人类对甲胺的探知能力可以小到不足十亿分之21。与之形成对比的是，要闻到乙烯的味道，需要其浓度达到百万分之270。于是，这就赋予了土卫六上汽油、扁桃仁和腐鱼的混合气味。

图5  未来将采用飞行机器人对土卫六进行探测。

此外，还必须考虑人类察觉气味的能力，即嗅敏度，它和人的年龄、性别和过敏特性等有关。这些因素会联合发挥作用，就像前文所提到的会使得有些人闻不到甲胺的味道。最后，土卫六的气味还取决于每个宇航员自身的嗅觉感知能力。

那么，土卫六闻起来会是什么味道？对于一个普通的宇航员来说，很有可能会闻到来自乙烯的香甜味、甲胺的腐鱼味、一丝氰化氢的苦杏仁味以及参杂着的苯的汽油味。

那么，如何才能确认这一预言呢？美国航天局的“蜻蜓”任务计划在2034年把一架旋翼飞行器送上土卫六。它会飞行在土卫六的地表之上，探测更大范围的区域。在此期间，它还会使用尖端的仪器来直接探测土卫六大气和地表的分子。

由此，可以在不身临其境的情况下告诉我们，土卫六闻上去会是什么气味。

图片来源：NASA；NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE；NASA/JPL-CALTECH/ASI/USGS；NASA/JPL-Caltech；Detlev van Ravenswaay/GETTY IMAGES