La nave espacial Cassini ha estado obteniendo datos extraños de Titán, la luna de Saturno, y los científicos pronto probarán si podría haber 'icebergs' de algún tipo, bloques de hielo de hidrocarburos flotando en la superficie de los lagos y mares de hidrocarburos líquidos.
'Una de las preguntas más intrigantes sobre estos lagos y mares es si podrían albergar una forma de vida exótica', dijo Jonathan Lunine, coautor del artículo y científico interdisciplinario de Cassini sobre Titán en la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York. El hielo flotante de hidrocarburos brindará una oportunidad para una química interesante a lo largo del límite entre líquido y sólido, un límite que puede haber sido importante en el origen de la vida terrestre '.
Titán es el único otro cuerpo además de la Tierra en nuestro sistema solar con cuerpos estables de líquido en su superficie. Pero hace demasiado frío en Titán para que el agua sea líquida, por lo que los hidrocarburos como el etano y el metano llenan los lechos de los lagos y los mares allí, y los científicos han determinado que incluso hay un ciclo probable de precipitación y evaporación que involucra a los hidrocarburos.
El etano y el metano son moléculas orgánicas, que los científicos creen que pueden ser los componentes básicos de la química más compleja de la que surgió la vida.
Cassini ha visto una vasta red de estos mares de hidrocarburos cubrir el hemisferio norte de Titán, mientras que un conjunto más esporádico de lagos se encuentran en el hemisferio sur.
Durante mucho tiempo se pensó que los lagos o mares salpicaban Titán, desde que las Voyager 1 y 2 volaron más allá del sistema de Saturno a principios de la década de 1980. Pero con la densa atmósfera de Titán, no se obtuvo evidencia directa hasta 1995 durante las observaciones del Telescopio Espacial Hubble. La misión Cassini ha captado imágenes y cartografiado muchos de estos cuerpos de líquidos en Titán.
La nave espacial Cassini ha obtenido lecturas mixtas en la reflectividad de las superficies de los lagos en Titán. Una superficie lisa o líquidos salpicados de trozos de hielo podrían ser una posible explicación para las lecturas.
Hasta este punto, los científicos de Cassini asumieron que los lagos de Titán no tendrían hielo flotante, porque el metano sólido es más denso que el metano líquido y se hundiría. Pero un nuevo modelo considera la interacción entre los lagos y la atmósfera, lo que resulta en diferentes mezclas de composiciones, bolsas de nitrógeno gaseoso y cambios de temperatura. El resultado, descubrieron los científicos, es que el hielo invernal flotará en los lagos y mares ricos en metano y etano de Titán si la temperatura está por debajo del punto de congelación del metano, menos 297 grados Fahrenheit (90,4 grados Kelvin). Los científicos se dieron cuenta de que todas las variedades de hielo que consideraron flotarían si estuvieran compuestas de al menos un 5 por ciento de 'aire', que es una composición promedio del hielo marino joven en la Tierra. (El 'aire' en Titán tiene significativamente más nitrógeno que el aire de la Tierra y casi nada de oxígeno).
Si la temperatura desciende unos pocos grados, el hielo se hundirá debido a las proporciones relativas de nitrógeno gaseoso en el líquido frente al sólido. Las temperaturas cercanas al punto de congelación del metano podrían provocar hielo flotante y que se hunde, es decir, una capa de hielo de hidrocarburos sobre el líquido y bloques de hielo de hidrocarburos en el fondo del lecho del lago. Los científicos no han descubierto por completo de qué color sería el hielo, aunque sospechan que sería incoloro, como lo es en la Tierra, tal vez teñido de marrón rojizo por la atmósfera de Titán.
'Ahora sabemos que es posible congelar hielo rico en metano y etano en Titán en bloques delgados que se solidifican a medida que se enfría, similar a lo que vemos con el hielo marino del Ártico al comienzo del invierno', dijo Jason Hofgartner. , primer autor del artículo y académico del Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá en Cornell. 'Querremos tener en cuenta estas condiciones si alguna vez decidimos explorar la superficie de Titán algún día'.
El instrumento de radar de Cassini podrá probar este modelo observando lo que sucede con la reflectividad de la superficie de estos lagos y mares. Un lago de hidrocarburos que se calienta a principios del deshielo de la primavera, como han comenzado a hacer los lagos del norte de Titán, puede volverse más reflectante a medida que el hielo asciende a la superficie. Esto proporcionaría una calidad de superficie más rugosa que refleja más energía de radio hacia Cassini, haciéndola parecer más brillante. A medida que el clima se vuelve más cálido y el hielo se derrite, la superficie del lago será un líquido puro, y el radar Cassini parecerá oscurecerse.
“La estadía prolongada de Cassini en el sistema de Saturno nos brinda una oportunidad sin precedentes de observar los efectos del cambio estacional en Titán”, dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California. “Tendremos la oportunidad de ver si las teorías son correctas '.
Fuente: NASA / JPL