土卫六是唯一拥有稠密大气（1.5个大气压）和稳定地表液态物质（液态甲烷湖泊）以及类地球水文循环的天体，具有丰富的前生命化学反应，为研究类地天体宜居性的形成与演化提供了独特的参考样本，一直是人类高优先级的深空探测目标。

鉴于其重要性，中国科学院地球化学研究所、南京大学同位素效应研究中心、成都理工大学行星科学国际研究中心一起，于4月1日在贵阳地化所共同举办“土卫六（Titan）内部热演化与表层环境变化”学术研讨会，共三十余名研究者参会。为了充分进行讨论，最大化研讨会的成效，会议采取了一种新颖的形式：即邀请了五名青年研究者就五个科学问题作详细的背景介绍，然后所有与会者围绕每个科学问题进行不限时的讨论：

议题1：土卫六结构演化的现状和机会 （由章清文陈述， 刘耘研究员组织讨论）

议题2：基于潮汐勒夫数的土卫六内部结构与热演化（由刘吉鑫陈述，杜蔚研究员组织讨论）

议题3：“蜻蜓号”任务介绍与相关的超冷地球化学过程（张一宁陈述，王达教授组织讨论）

议题4：Titan大气逃逸机制 （由周游陈述，曹晓斌教授组织讨论）

 议题5：土卫六大气及光化学潜在研究方向 （王浩天陈述，韩山雨教授组织讨论）

在“土卫六结构演化的现状与机遇”议题中，与会专家激烈讨论，凝练出了验证冰下海洋存在性、潮汐热向上传递机制、潮汐加热-冰层传热协同演化等关键科学问题；在“基于潮汐勒夫数的内部结构与热演化”议题中，大家通过分析冰下海洋与潮汐作用之间的矛盾，提出在已有的热演化模型中引入潮汐加热项以修正现有模型，以及基于最新观测数据重新约束内部结构；在“蜻蜓号”任务介绍环节，大家提出了可开展的超冷地球化学研究问题，包括94 K条件下氮气-甲烷-水的光化学反应、甲烷三相（固-液-气）循环、同位素行为、氨及水-氨体系相图等；随后的“大气逃逸机制”与“大气及光化学潜在研究方向”两个议题中，周游指出“Cassini”号观测数据与现有模型预测存在矛盾，可能意味着尚未发现的逃逸机制。王浩天指出土卫六大气中甲烷的长期补充机制虽有多种假说但均存在争议；氰化物中碳、氢、氮的同位素特征差异可能与大气逃逸相关，氮同位素富集或与非热逃逸机制有关。

此外，与会专家还就土卫六氮气的来源、解离路径及氮同位素演化、氨冰的来源、土卫六存在的“化学烟雾”对早期地球相关领域的启发、土卫六是与土星共吸积形成还是后期捕获、关键物性参数（冰的黏度、热导率等）的实验和计算获取路径、以及已有探测数据是否支持未分异结论等问题进行了热烈讨论。与会专家指出，美国的探测任务主要聚焦宜居性与生命起源，我们应有所区别，寻找更具创新性的科学问题。

 本次研讨会的召开，系统梳理了土卫六科学研究的前沿与空白，提出多个关键科学问题，下一步将基于相关理论计算方法或实验室平台，开展冰的物性测定、高精度测定重力场、原位测量大气与同位素组成、超冷地球化学等方面的研究。

                                                            （关键矿产室 刘耘课题组/供稿/供图）