Las dunas azotadas por el viento de Titán pueden extenderse millones de kilómetros más de lo que se pensaba anteriormente y probablemente se formaron por procesos geológicos similares a los de la Tierra. según un nuevo estudio. Los nuevos hallazgos podrían ayudar a los científicos a buscar vida o sus precursores moleculares en la luna más grande de Saturno.

El estudio, publicado en el Revista de investigación geofísica —Planetas, una publicación de la American Geophysical Union, utiliza nuevos mapas de Titán para explorar dos preguntas sobre la luna más grande de Saturno:¿Cómo se forman las dunas de Titán? y de que estan hechos?

La atmósfera de Titán es increíblemente densa, con gruesas capas de compuestos orgánicos flotando a lo largo de ella. Mira a través de esa atmósfera sin embargo, y verá un paisaje helado no muy diferente a los áridos desiertos de la Tierra.

La superficie de Titán contiene valles, cañones, lagos montañas y dunas. Muchas de estas características superficiales similares a la Tierra existen en parte debido al sistema meteorológico de Titán, donde hidrocarburos líquidos, como el metano, lluvia del cielo.

El proceso geológico detrás de estas dunas puede ser similar a los que marcan los cañones y los canales de los ríos de la Tierra, según la nueva investigación. Así como las lluvias cortan lentamente cañones y canales en la Tierra, Las lluvias de hidrocarburos de Titán inician un proceso que comienza en la cima de las cadenas montañosas ecuatoriales de la luna y termina en sus extensas llanuras de dunas y tormentas de polvo.

Al analizar las imágenes más detalladas del ecuador de Titán hasta la fecha, Los autores del estudio también sugieren que las dunas cubren mucho más área de lo que se pensaba anteriormente. Las dunas se extienden tres millones de kilómetros cuadrados (más de un millón de millas cuadradas) más que las estimaciones anteriores, el equivalente a diez desiertos de Namib, según la nueva investigación.

Debido a que Titán tiene una atmósfera rica en nitrógeno, sistema meteorológico activo y compuestos orgánicos en su cara, su superficie podría ser acogedora para la vida o sus componentes prebióticos. Comprender los procesos geológicos que ocurren allí podría ayudar a los científicos a descubrir dónde podría estar la vida, dijo Jeremy Brossier del Instituto de Investigación Planetaria de Berlín, Alemania, y autor principal del nuevo estudio.

Brossier dijo que el nuevo estudio refuerza algunas de las primeras hipótesis sobre la superficie de Titán y proporciona "pruebas muy sólidas" de que el hielo de agua está expuesto en la cara de Titán y presente durante todo el proceso de formación de dunas.

Primeros destellos

Los científicos observaron por primera vez de cerca la superficie de Titán usando el Telescopio Espacial Hubble en 1994. Luego, los investigadores creyeron que el gran, Las regiones oscuras alrededor del ecuador de Titán eran lagos de hidrocarburos líquidos.

Años después, Los científicos ahora saben que esas grandes regiones oscuras que el Hubble vio por primera vez no eran lagos, pero de hecho extensas llanuras surcadas por dunas. Esa observación fue cortesía de la nave espacial Cassini, que se lanzó en 1997, se quemó en la atmósfera superior de Saturno en 2017, y llevaban instrumentos utilizados para mirar de cerca la superficie de la luna helada.

Uno de esos dispositivos fue el instrumento de radar de Cassini, SAR, que mostró a los investigadores la forma de la superficie de Titán haciendo rebotar ondas de radio en la cara de la luna. Encienda el SAR, y montañas, valles, e incluso los cañones aparecen a la vista.

Mapear la forma de la superficie de Titán es un primer paso crucial para comprender los procesos geológicos que se desarrollan en su paisaje helado. Pero averiguar de qué están hechas estas características de la superficie, ya sean hielo, rocas arena u otro material — es completamente diferente.

Para hacer eso, los científicos tuvieron que utilizar un instrumento diferente:VIMS. VIMS es como una cámara. Pero a diferencia de la mayoría de las cámaras, VIMS registra imágenes en 352 colores diferentes y registra longitudes de onda de luz entre 300 y 5100 nanómetros. El ojo humano en comparación, sólo registra entre 380 y 620 nanómetros.

El análisis de estas longitudes de onda permite a los investigadores inferir de qué probablemente esté hecha la superficie de Titán. Cada compuesto refleja la luz de manera diferente, creando una firma ligera. Científicos como Brossier utilizan estas firmas de luz para reducir de qué está hecha la capa superior de una característica de la superficie, la única capa que VIMS puede ver.

En el laboratorio, Brossier y sus colegas modelaron diversas mezclas de sustancias que probablemente estén en la superficie de Titán, y evaluó sus propiedades espectrales, o firmas luminosas. Usaron esa información para construir un modelo que luego los guiaría a través de las diferentes firmas de luz que surgieron cuando VIMS tomó fotografías del ecuador de Titán.

¿Cómo se formaron las dunas de Titán?

Usando las nuevas imágenes de VIMS, Los autores del estudio propusieron un proceso geológico de formación de dunas que comienza en la cima de las cadenas montañosas ecuatoriales de Titán. Allí, La densa atmósfera de Titán deposita continuamente capa tras capa fina de material orgánico, como una capa polvorienta de nieve recién caída.

Esa fina capa es rica en pequeños, moléculas orgánicas conocidas como tolinas, que se registró como altamente reflectante en los instrumentos de Cassini. Brossier y sus colegas utilizaron las firmas ligeras de esos tholins, junto con agua helada, para descubrir el proceso geológico que produce las dunas de Titán.

El nuevo estudio sugiere que las lluvias de metano erosionan las cimas de las montañas de Titán, cortando canales en el terreno. Esa erosión arrastra tholins y trozos de hielo desde las cimas de las montañas hasta las cuencas de las tierras bajas donde se acumulan.

Los vientos de Titán luego soplan los granos más pequeños de las mezclas lejos de las cuencas y hacia sus llanuras de dunas ecuatoriales. Estos pequeños granos se acumulan para formar las dunas de Titán.

Este proceso es similar a cómo se forman las dunas en la Tierra, Brossier dijo:excepto los materiales que finalmente componen las dunas de Titán provienen de su atmósfera. Así de grueso densas nubes de aerosoles orgánicos alimentan capa tras capa de material orgánico en las cimas de las montañas de Titán, que las lluvias de metano arrastran hacia las llanuras de dunas.

El estudio proporciona una fuerte evidencia de hielo de agua expuesto en algunas áreas pequeñas y su papel geológico en la formación de las dunas de Titán. según Brossier.

"Uno de los temas más debatidos fue la disposición del hielo de agua en el ecuador de Titán, "dijo Brossier, quien agregó que algunos investigadores creían que no había hielo de agua expuesto en la superficie de Titán. "No solo encontramos firmas compatibles con el hielo de agua en algunas áreas de este estudio, también demostramos que ahora tenemos las técnicas necesarias para comprender la superficie de Titán ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.