Concepto artístico de una tormenta de polvo en Titán. Crédito:IPGP / Labex UnivEarthS / University Paris Diderot - C. Epitalon &S. Rodriguez
Los datos de la nave espacial Cassini de la NASA han revelado lo que parecen ser tormentas de polvo gigantes en las regiones ecuatoriales de Titán, la luna de Saturno. El descubrimiento, descrito en un artículo publicado el 24 de septiembre en Naturaleza Geociencia , hace de Titán el tercer cuerpo del Sistema Solar, además de la Tierra y Marte, donde se han observado tormentas de polvo.
La observación está ayudando a los científicos a comprender mejor el entorno fascinante y dinámico de la luna más grande de Saturno.
"Titán es una luna muy activa, "dijo Sébastien Rodríguez, astrónomo de la Université Paris Diderot, Francia, y el autor principal del artículo. "Ya sabemos eso acerca de su geología y ciclo de hidrocarburos exóticos. Ahora podemos agregar otra analogía con la Tierra y Marte:el ciclo del polvo activo, en el que se puede levantar polvo orgánico de grandes campos de dunas alrededor del ecuador de Titán ".
Titán es un mundo intrigante, en formas bastante similares a la Tierra. De hecho, es la única luna en el Sistema Solar con una atmósfera sustancial y el único cuerpo celeste aparte de nuestro planeta donde se sabe que todavía existen cuerpos estables de líquido en la superficie.
Hay una gran diferencia aunque:en la Tierra tales ríos, los lagos y los mares se llenan de agua, mientras que en Titán es principalmente metano y etano los que fluyen a través de estos depósitos de líquido. En este ciclo único, las moléculas de hidrocarburos se evaporan, condensarse en nubes y volver a llover sobre el suelo.
Esta animación, basado en imágenes capturadas por el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo (VIMS) en la misión Cassini de la NASA durante varios sobrevuelos de Titán en 2009 y 2010, muestra puntos claros y brillantes que se han interpretado como evidencia de tormentas de polvo. Crédito:NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona / Universidad Paris Diderot / IPGP / S. Rodríguez y col. 2018
El clima en Titán también varía de una temporada a otra, tal como lo hace en la Tierra. En particular, alrededor del equinoccio, el momento en que el Sol cruza el ecuador de Titán, se pueden formar nubes masivas en las regiones tropicales y causar poderosas tormentas de metano. Cassini observó tales tormentas durante varios de sus sobrevuelos a Titán.
Cuando Rodríguez y su equipo detectaron por primera vez tres brillos ecuatoriales inusuales en imágenes infrarrojas tomadas por Cassini alrededor del equinoccio norte de la luna de 2009, pensaron que podrían ser el mismo tipo de nubes de metano; sin embargo, una investigación reveló que eran algo completamente diferente.
"Por lo que sabemos sobre la formación de nubes en Titán, podemos decir que tales nubes de metano en esta zona y en esta época del año no son físicamente posibles, ", dijo Rodríguez." Las nubes convectivas de metano que se pueden desarrollar en esta área y durante este período de tiempo contendrían gotas enormes y deben estar a una altitud muy alta, mucho más alta que las 6 millas (10 kilómetros) que el modelo nos dice el nuevo las funciones están ubicadas ".
Los investigadores también pudieron descartar que las características estuvieran en realidad en la superficie de Titán en forma de lluvia de metano congelada o lavas heladas. Tales manchas superficiales tendrían una firma química diferente y permanecerían visibles durante mucho más tiempo que las características brillantes de este estudio. que fueron visibles durante solo 11 horas a cinco semanas.
Además, El modelado mostró que las características deben ser atmosféricas pero aún cercanas a la superficie, lo más probable es que formen una capa muy delgada de diminutas partículas orgánicas sólidas. Dado que estaban ubicados justo sobre los campos de dunas alrededor del ecuador de Titán, la única explicación que quedaba era que las manchas eran en realidad nubes de polvo levantadas de las dunas.
Esta compilación de imágenes de nueve sobrevuelos de Cassini a Titán en 2009 y 2010 captura tres casos en los que aparecieron repentinamente puntos claros y brillantes en imágenes tomadas por el espectrómetro de cartografía visual e infrarroja de la nave espacial. Crédito:NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona / Universidad Paris Diderot / IPGP / S. Rodríguez y col. 2018
El polvo orgánico se forma cuando las moléculas orgánicas, formado a partir de la interacción de la luz solar con el metano, crecer lo suficiente como para caer a la superficie. Rodríguez dijo que si bien esta es la primera observación de una tormenta de polvo en Titán, el hallazgo no es sorprendente.
"Creemos que la sonda Huygens, que aterrizó en la superficie de Titán en enero de 2005, levantó una pequeña cantidad de polvo orgánico a su llegada debido a su poderosa estela aerodinámica, ", dijo Rodríguez." Pero lo que vimos aquí con Cassini es a una escala mucho mayor. Las velocidades del viento cerca de la superficie requeridas para levantar una cantidad de polvo como la que vemos en estas tormentas de polvo tendrían que ser muy fuertes, aproximadamente cinco veces más fuertes que las velocidades promedio del viento estimadas por las mediciones de Huygens cerca de la superficie y con modelos climáticos. . "
La existencia de vientos tan fuertes que generan tormentas de polvo masivas implica que la arena subyacente se puede poner en movimiento, también, y que las dunas gigantes que cubren las regiones ecuatoriales de Titán siguen activas y cambian continuamente.
Los vientos podrían estar transportando el polvo levantado de las dunas a grandes distancias, contribuyendo al ciclo global del polvo orgánico en Titán y provocando efectos similares a los que se pueden observar en la Tierra y Marte.
