2023年,《中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报》发布数据,我国天然气消费量下降1.2%,新能源消费量上升0.4%。
这表明,我国的能源发展正在朝着新的方向发展,未来天然气可能会被替代,但目前仍旧是重要民用能源。
地球的天然气储量并不算丰富,我们邻居的邻居的一颗卫星,储量就是地球的数百倍,它就是人们熟知的土卫六。
让人好奇的是,如果将土卫六的天然气像电影《流浪地球》一样点燃,会发生什么?
土卫六的天然气
土卫六又被称为泰坦星,因为它是太阳系当中第二大的卫星。
该卫星的质量大约为1.345×10[gf]b2[/gf][gf]b3[/gf]kg,而地球是它的50倍,同时又是月球质量的2倍左右。
与其他卫星不同的是,土卫六上存在浓密的大气层,就连天文学家都不清楚,它表面的大气层究竟从而来,人们只知道,土卫六的大气压强是地球的1.5倍,整体要比地球大气更加浓密。
而土卫六也是整个太阳系当中,除地球外唯一存在大气层的星球。
更加珍贵的是,这颗星球表面充满了天然气,简直就是一块天然的资源宝库。
1944年,天文学家杰勒德·柯伊伯在观察土卫六的时候,意外发现,该星球的大气并没有人们想象得简单。
通过光谱望远镜反馈的数据显示,土卫六的大气当中的甲烷局部压力达到了100毫巴。
这表明,即使在浓郁的大气层当中,也含有大量的甲烷存在。
后人不断完善了对柯伊伯的观察,完善了人类对土卫六的认知。
土卫六的大气当中,氮气大约占据了98%,其中还包括有一定的乙烷等物质,这些都是组成天然气的重要成分。
如果大家觉得,土卫六的天然气仅仅只有这么简单,就大错特错了,根据天文学家观测,在浓郁的大气层之下,还存在有一大片天然气海洋!
如果这项研究为真,那么土卫六的天然气储量,将是地球的数百倍,实际可能更多。
如此庞大的天然气储量,很难让人有一个概念,毕竟要是地球上一块天然气田燃烧起来,都得烧个好几年甚至更久,如果将土卫六给点燃,又会是怎样的一番场景呢?
点燃土卫六
当然,在点燃土卫六之前,我们必须要搞清楚,它的表面是没有氧气的,如果你仅仅是带着火源去土卫六的话,只能是无功而返。
这个时候,很多人可能要问了,太阳也不是没有氧气吗?为何会变成一颗火球呢?
严格意义上来讲,太阳并不算火球,它的内部每时每刻都在进行巨量的核聚变,产生的光热让我们看上去像是在燃烧一样。
所以,我们将土卫六无尽的天然气点燃,还必须输送足够量的氧气。
根据燃烧反应公式,25升天然气完全燃烧所需要的氧气量大约为40升。
截至2020年年底,世界天然气总量大约为188万亿立方米,再乘以数百倍,换算到所需要的氧气量,地球上的氧气可能都不足以支撑土卫六的天然气完全燃烧。
可见,我们想要点燃土卫六的天然气并不是一件容易的事情。
当然,我们也可以假设有足够的条件,只需要用火源进行点燃。
点燃之后
不少人认为,土卫六被点燃会在太阳系当中成为第二个太阳。
可以很明确地告诉你,这样的想法是错误的,太阳属于恒星当中的黄矮星,想要成为一颗恒星,所需要的条件是非常苛刻的。
从质量上来讲,最低都需要0.08倍太阳,要知道太阳系中最大的行星都只有太阳的千分之一,土卫六只能远远地“靠边站”。
就算是将木星给点燃了,它也不可能成为恒星。
更何况,恒星的光热都是通过核聚变产生的,土卫六的天然气产生的能量和核聚变相比,简直就像是水滴和大海。
这些天然气最多在土卫六的表面燃烧几十上百年的时间,对周围的卫星可能会有一定的影响。
但是,这种光热是不可能传递到地球的,即使木星也无法感受到土卫六燃烧的光热。
根据天然气燃烧的反应化学方程式,由于其中大部分为甲烷,甲烷又是碳氢化合物,和氧气充分反应之后,产生二氧化碳和水。
因此,在燃烧的几十年时间内,土卫六的表面温度会迅速上升,浓密的二氧化碳累积到大气层当中,为保证星球的温度在未来百年内不会下降。
原本零下100多摄氏度的表面,会被加热到30摄氏度左右。
当水诞生之后,该星球就拥有了孕育生命的条件,如果周围的环境合适,并不是没有可能诞生更加高级的物种。
从生命演化的角度来讲,点燃土卫六是一件比较有意义的工程。
问题是,谁愿意为了创造生命,对该工程进行投资管理呢?所以咱们也只是看个乐子。
土卫六表面受到的升温效果并不会持续很长时间,它毕竟远离太阳,没有足够的热源供给。
大约数百年之后,土卫六的温度就会持续下降,重新成为一颗冰冷的星球。
此时,大气层中的二氧化碳已经散去,没有了甲烷的土卫六只会变得更加冰冷。
即使在表面诞生了生命,也没有持续演化下去的条件。
此外,大量的水会变为固态,将整个星球的表面冻结,它很有可能变为一颗微缩版的天王星。
从此以后,土卫六便失去了对人类的探索价值,人们便不再关注这颗星球,最终被遗弃。
所以,比起考虑这些无意义的事情,不如想着如何将这些天然气利用起来,造福人类。
利用天然气
要知道,土卫六现在还是一处无人认领的土地,谁先占领这个星球,谁就拥有星球资源的绝对话语权。
我们或许可以修建一个跨星系的天然气运输管道,不过这个工程实在是太巨大了,不仅成本高,而且技术难度大,即使我们未来的科技足够先进,可能也是一个不小的难题。
我们可以直接将工厂修建在土卫六的表面,可以减少运输成本,还有着充足的能源供应。
不过人类未来的发展是无限的,在未来或许用不上天然气。
目前世界上不管是新能源还是传统能源,都有一个共同的来源,那就是太阳。
比如风能受到太阳的引力影响,石油是植被累积太阳能量形成的。
太阳的本质又是核聚变,所以科学家如今将研究的重点放在核聚变方面,该研究又称“人造太阳”。
一旦实现可控核聚变,对人类文明来说,将是一个巨大的突破。
参考资料
[1]、潘厚任.剖析土卫六登陆之旅.《CNKI;WanFang》
[2]、周力,汪锐,李爱根.土卫六Titan大气中多环芳香烃PAH分子.《中国科学:物理学力学天文学》
[3]、葛素红,程新路,杨向东.在Titan(土卫六)大气中生成环氧乙烷几个可能反应的量子力学计算研究.《CNKI;WanFang》