Un estudio reciente financiado por la NASA ha demostrado cómo los lagos y mares de hidrocarburos de Titán, la luna de Saturno, ocasionalmente pueden entrar en erupción con dramáticos parches de burbujas.

Para el estudio, investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, simuló las gélidas condiciones de la superficie en Titán, Descubriendo que se pueden disolver cantidades significativas de nitrógeno en el metano líquido extremadamente frío que llueve de los cielos y se acumula en los ríos, lagos y mares. Demostraron que leves cambios de temperatura, La presión o la composición del aire pueden hacer que el nitrógeno se separe rápidamente de la solución. como el burbujeo que resulta al abrir una botella de refresco carbonatado.

La nave espacial Cassini de la NASA ha descubierto que la composición de los lagos y mares de Titán varía de un lugar a otro. algunos reservorios son más ricos en etano que en metano. "Nuestros experimentos demostraron que cuando los líquidos ricos en metano se mezclan con los ricos en etano, por ejemplo, de una lluvia intensa, o cuando la escorrentía de un río de metano se mezcla en un lago rico en etano, el nitrógeno es menos capaz de permanecer en solución, "dijo Michael Malaska de JPL, quien dirigió el estudio.

El resultado son burbujas. Muchas burbujas.

La liberación de nitrógeno, conocido como exsolution, también puede ocurrir cuando los mares de metano se calientan ligeramente durante los cambios de estación en Titán. Un líquido con gas también podría causar problemas, potencialmente, para una futura sonda robótica enviada para flotar o nadar en los mares de Titán. El exceso de calor que emana de una sonda puede hacer que se formen burbujas alrededor de sus estructuras, por ejemplo, hélices utilizadas para la propulsión, lo que dificulta la dirección o la estabilidad de la sonda.

¿Mecanismo de la isla mágica?

La noción de burbujas de nitrógeno que crean parches efervescentes en los lagos y mares de Titán es relevante para uno de los misterios sin resolver más encantadores que Cassini ha investigado durante su tiempo en la exploración de Titán:las llamadas "islas mágicas". Durante varios sobrevuelos, El radar de Cassini ha revelado pequeñas áreas en los mares que aparecieron y desaparecieron, y luego (en al menos un caso) reapareció. Los investigadores propusieron varias explicaciones potenciales de lo que podría estar creando estas características aparentemente isleñas, incluyendo la idea de campos de burbujas. El nuevo estudio proporciona detalles sobre el mecanismo que podría estar formando tales burbujas, si de hecho son los culpables.

"Gracias a este trabajo sobre la solubilidad del nitrógeno, ahora estamos seguros de que se podrían formar burbujas en los mares, y de hecho puede ser más abundante de lo que esperábamos, "dijo Jason Hofgartner de JPL, quien se desempeña como co-investigador en el equipo de radar de Cassini y fue coautor del estudio.

Fizz helado y lagos que respiran

Al caracterizar cómo se mueve el nitrógeno entre los depósitos líquidos de Titán y su atmósfera, Los investigadores también sacaron nitrógeno de una solución rica en etano simulada cuando el etano se congeló hasta el fondo de su diminuto, lago Titán simulado. A diferencia del agua, que es menos denso en su forma sólida que en su forma líquida, Se formaría hielo de etano en el fondo de las heladas piscinas de Titán. A medida que el etano se cristaliza en hielo, no hay espacio para el gas nitrógeno disuelto, y sale burbujeando.

Si bien la idea de lagos de hidrocarburos burbujeando con nitrógeno en una luna alienígena es dramática, Malaska señala que el movimiento del nitrógeno en Titán no solo se mueve en una dirección. Claramente, tiene que entrar en el metano y el etano antes de poder salir.

"En efecto, es como si los lagos de Titán respiraran nitrógeno, "Dijo Malaska." Como se enfrían, pueden absorber más gas, 'inhalando'. Y mientras se calientan la capacidad del líquido se reduce, para que 'exhalen' ".

Un fenómeno similar ocurre en la Tierra con la absorción de dióxido de carbono por los océanos de nuestro planeta.

Los resultados del estudio fueron publicados en línea en febrero por la revista. Ícaro .

Se acerca el sobrevuelo final del titán

Cassini realizará su último sobrevuelo cercano a Titán, su 127º encuentro objetivo, el 22 de abril. Durante el sobrevuelo, Cassini barrerá su rayo de radar sobre los mares del norte de Titán por última vez. El equipo de radar diseñó la próxima observación para que, si las características de la isla mágica están presentes esta vez, su brillo puede ser útil para distinguir entre burbujas, olas y sólidos flotantes o suspendidos.

El sobrevuelo también desviará el curso de la nave espacial para comenzar su serie final de 22 zambullidas a través del espacio entre Saturno y sus anillos más internos. conocido como Gran Final de Cassini. La misión de 20 años concluirá con una inmersión en la atmósfera de Saturno el 15 de septiembre.