Un nuevo estudio dirigido por un científico de la tierra de la Universidad de Bristol ha demostrado que recientemente se informó sobre un comportamiento inesperado en Titán, la luna más grande de Saturno, se debe a su química atmosférica única.

La atmósfera polar de Titán experimentó recientemente un enfriamiento inesperado y significativo, contrariamente a todas las predicciones de los modelos y difiere del comportamiento de todos los demás planetas terrestres de nuestro sistema solar.

Titán es la luna más grande de Saturno, es más grande que el planeta Mercurio, y es la única luna de nuestro sistema solar que tiene una atmósfera sustancial.

Generalmente, La atmósfera polar a gran altitud en el hemisferio invernal de un planeta es cálida debido a que el aire que se hunde se comprime y calienta, similar a lo que sucede en una bomba de bicicleta.

Sorprendentemente, En cambio, el vórtice polar atmosférico de Titán parece ser extremadamente frío.

Antes de su ardiente desaparición en la atmósfera de Saturno el 15 de septiembre, la nave espacial Cassini obtuvo una larga serie de observaciones de la atmósfera polar de Titán que cubren casi la mitad de los 29,5 años terrestres de Titán utilizando el instrumento Espectrómetro Infrarrojo Compuesto (CIRS).

Las observaciones de Cassini / CIRS mostraron que, si bien el punto caliente polar esperado comenzó a desarrollarse a principios del invierno en 2009, esto pronto se convirtió en un punto frío en 2012, con temperaturas tan bajas como 120 K que se observaron hasta finales de 2015.

Solo en las observaciones más recientes de 2016 y 2017 ha regresado el punto caliente esperado.

El autor principal, el Dr. Nick Teanby de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, dijo:"Para la Tierra, Venus, y Marte, El principal mecanismo de enfriamiento atmosférico es la radiación infrarroja emitida por el gas traza CO2 y, dado que el CO2 tiene una larga vida útil en la atmósfera, se mezcla bien en todos los niveles atmosféricos y apenas se ve afectado por la circulación atmosférica.

"Sin embargo, en Titán reacciones fotoquímicas exóticas en la atmósfera producen hidrocarburos como etano y acetileno, y nitrilos que incluyen cianuro de hidrógeno y cianoacetileno, que proporcionan la mayor parte del enfriamiento ".

Estos gases se producen a gran altura en la atmósfera, así que tenga un gradiente vertical pronunciado, lo que significa que su abundancia puede ser modificada significativamente incluso por modestas circulaciones atmosféricas verticales.

Por lo tanto, El hundimiento polar invernal condujo a un enriquecimiento masivo de estos gases radiativamente activos sobre el polo sur de invierno.

Los investigadores utilizaron la temperatura y la abundancia de gas medidas con Cassini, junto con un modelo numérico de equilibrio radiativo de las tasas de calefacción y refrigeración, para mostrar que el enriquecimiento de gases traza fue lo suficientemente grande como para causar un enfriamiento significativo y temperaturas atmosféricas extremadamente frías.

Esto explica las observaciones anteriores de extrañas nubes de hielo de cianuro de hidrógeno que se observaron sobre el polo en 2014 con las cámaras de Cassini.

El Dr. Teanby agregó:"Este efecto es hasta ahora único en el sistema solar y solo es posible debido a la exótica química atmosférica de Titán." Un efecto similar también podría estar ocurriendo en muchas atmósferas de exoplanetas que tienen implicaciones para la formación de nubes y la dinámica atmosférica ".

El estudio se publica en Comunicaciones de la naturaleza .