Usando observaciones de la nave espacial internacional Cassini, Los científicos han explorado los montículos en forma de anillo que envuelven algunas de las piscinas que se encuentran en los polos de la luna más grande de Saturno. Titán. El estudio revela más sobre cómo se formaron estas características.

La misión Cassini-Huygens de NASA / ESA / ASI pasó 13 años en el sistema de Saturno, con la nave espacial Cassini que lleva la sonda Huygens de la ESA, que aterrizó en la luna helada en 2005. Durante la gira de Cassini por Saturno y sus lunas, Hizo más de 100 sobrevuelos de Titán, revelando alrededor de 650 lagos y mares en las regiones polares de Titán, 300 de los cuales están al menos parcialmente llenos de una mezcla líquida de metano y etano.

La mayoría de los lagos más pequeños de Titán se caracterizan por ser depresiones de bordes afilados, ya sea vacío o lleno, con suelos relativamente planos, profundidades de hasta 600 m, y empinado, llantas exteriores estrechas de aproximadamente 1 km de ancho.

Algunos lagos sin embargo, están rodeadas de murallas:montículos en forma de anillo que se extienden por decenas de kilómetros desde la costa de un lago. A diferencia de las llantas, estas murallas encierran totalmente su lago anfitrión.

"La formación de los lagos de Titán, y sus características circundantes, sigue siendo una pregunta abierta, "dice Anezina Solomonidou, investigador de la ESA en el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC) cerca de Madrid, España, y autor principal de un nuevo estudio sobre las murallas de Titán.

"Las murallas pueden contener pistas importantes sobre cómo las regiones polares de Titán, llenas de lagos, se convirtieron en lo que vemos hoy. Investigaciones anteriores revelaron su existencia, pero ¿cómo se formaron? "

Solomonidou y sus colaboradores combinaron datos espectrales y de radar de Cassini por primera vez para explorar cinco regiones cerca del polo norte de Titán con lagos llenos y murallas elevadas. y tres lagos vacíos de una región cercana. Los lagos tenían un tamaño de 30 a 670 kilómetros cuadrados, y estaban completamente rodeados por murallas de 200 a 300 m de altura que se extendían hacia afuera desde los perímetros del lago hasta 30 km.

Las observaciones fueron recopiladas por Cassini a lo largo de los años durante los sobrevuelos de Titán con el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo (VIMS), que sondea la capa superior de la superficie (decenas de μm), y con el instrumento RADAR, que puede penetrar más, hasta decenas de cm, dependiendo de las propiedades del material de la superficie. Este último se utilizó tanto en su modo de radiometría como en su generador de imágenes de radar de apertura sintética (SAR).

"Los datos espectrales mostraron que las murallas tienen una composición diferente con respecto a su entorno, "agrega Solomonidou.

"Los suelos de los lagos vacíos que estudiamos también parecen ser espectralmente similares a las murallas, sugiriendo que tanto las cuencas vacías como las murallas pueden estar hechas de, o recubierto con, material similar, y por lo tanto puede haberse formado de una manera similar ".

La emisividad de las murallas, según lo examinó la coautora Alice Le Gall del laboratorio LATMOS de UVSQ en París, Francia, también era similar a la de otra característica importante y generalizada vista en Titán, que los científicos denominan terreno laberíntico. Un paisaje laberíntico marcado con diferentes canales formados por la erosión fluvial a lo largo del tiempo, Se sospecha que el terreno laberíntico es rico en materia orgánica, en lugar de estar hecho de agua helada. La similitud observada sugiere que las murallas pueden ser ricas en orgánicos, también.

"Las murallas también son consistentemente completas:mientras que las llantas y otras características se han desgastado y roto con el tiempo, las murallas siempre rodean completamente su lago, ", añadió Le Gall." Esto nos ayuda a limitar los escenarios de cómo podrían haberse formado ".

El nuevo estudio sugiere dos posibles mecanismos en los que se pueden crear tales murallas:un proceso que involucra un subsuelo que está saturado de agua subterránea, dadas las diferencias de elevación entre los suelos de los lagos vacíos y los lagos llenos, o uno en el que la cuenca y la corteza que rodea un lago primero se endurecen y luego se desinflan, conduciendo al lago a filtrarse hacia el subsuelo, y dejando una región de la cuenca del lago que sobresale del terreno circundante para formar una muralla.

La integridad observada de las murallas aporta más información en comparación con los bordes de la cuenca más descompuestos. Si las llantas están hechas de un material más débil que las murallas, entonces las murallas deben ser comparativamente antiguas para parecer como son. En este escenario, se formaría un lago, seguido de una muralla, y luego una llanta, que es incapaz de resistir la erosión debido a su composición más débil.

Sin embargo, si las llantas y las murallas están hechas del mismo material, entonces las murallas pueden ser comparativamente jóvenes:se formaría una cuenca, con material residual arrastrado hacia las llantas y luego hacia las murallas más grandes. Este último escenario implicaría que los lagos rodeados de murallas se encuentran entre los más jóvenes de Titán, ya que aún no han visto erosionada ni removida su muralla.

"Es difícil precisar el mecanismo exacto de cómo se forman estas murallas, pero con más investigación llega una comprensión cada vez mayor de cuerpos intrigantes como Titán, "añadió Solomonidou.

"El análisis de los datos de Cassini de las lunas heladas de Saturno, en particular cuando se combinan datos de varios instrumentos, es muy relevante para preparar la misión JUICE que explorará las lunas heladas de Júpiter, "dijo el coautor Olivier Witasse, quien también es científico del proyecto para la misión JUICE de la ESA.

"Incluso si Titán es excepcional, con lagos y lluvias que no se encuentran en las lunas de Júpiter, saber más sobre Titán contribuye mucho a nuestra comprensión de las lunas heladas del Sistema Solar en conjunto ".

Las misiones futuras investigarán más a fondo el Sistema Solar exterior:JUICE, por ejemplo, se lanzará en 2022 y se dirigirá a explorar el sistema de Júpiter, mientras la NASA planea enviar otra misión, Libélula, específicamente a Titán a mediados o finales de la década de 2020. Con las naves espaciales de próxima generación preparadas para revelar más sobre las lunas heladas alrededor de los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar, Los científicos esperan descubrir los secretos de cómo se formaron y evolucionaron estos fascinantes objetos.

"Análisis espectral y de emisividad de las murallas elevadas alrededor de los lagos del norte de Titán, "por A. Solomonidou et al. se publica en Ícaro .