在太陽系的衛星之中,土衛六如何能夠維持濃厚的大氣層一直是個謎。土衛六是土星最大衛星,又稱為「泰坦」。其直徑大小雖然僅為地球的40%,卻擁有約為地球大氣1.5倍密度的濃厚大氣層,如果太空人能在其地表行走,可能會感覺像在潛在水中行走一般。天文學家曾經推測,土衛六之所以能夠擁有濃厚大氣,或許是因為內部豐富的有機物受熱分解後持續補充大氣物質所致。而近期研究團隊設計實驗模擬土衛六的環境與大氣演化,證實了前述想法。

卡西尼號探測船所拍攝的土衛六真實色影像。影像來源:NASA/JPL-Caltech
土衛六的大氣層主要由約95%的氮氣和5%的甲烷組成,自從1944年被發現以來,其來源、存在的時間長短與演化過程一直是天文學家們關注的問題,其中甲烷的存在對於維持土衛六濃厚的大氣層至關重要。由於甲烷受到太陽輻射作用後會發生化學反應並逐漸消耗,天文學家曾估計只要約3,000萬年的時間,目前儲存在土衛六大氣中的甲烷就會完全消散,如此將會導致大氣中的其他物質凝結。因此天文學家認為,土衛六內部必定有某種機制能夠持續補充甲烷,否則大氣層將在土衛六的演化過程中迅速消失。直到2019年,部份天文學家推測土衛六的大氣可能透過內部的熱化學反應補充。由於土衛六內部蘊含大量的有機物,若受熱分解將會釋放出氮氣與碳氫化合物(例如:甲烷),若這些氣體逐漸滲透至地表散出,最終將逐漸累積形成厚重的大氣層。