La nave espacial Cassini ha estado obteniendo algunos datos extraños de la luna Titán de Saturno, y los científicos pronto probarán si podría haber "icebergs", bloques de hielo de hidrocarburos flotando en la superficie de los lagos y mares de hidrocarburos líquidos.
"Una de las preguntas más interesantes sobre estos lagos y mares es si podrían albergar una forma de vida exótica", dijo Jonathan Lunine, coautor del artículo y científico interdisciplinario de Titán Cassini en la Universidad de Cornell, Ithaca, NY "Y la formación de El hielo flotante de hidrocarburos proporcionará una oportunidad para una química interesante a lo largo del límite entre líquido y sólido, un límite que puede haber sido importante en el origen de la vida terrestre ".
Titán es el único otro cuerpo además de la Tierra en nuestro sistema solar con cuerpos estables de líquido en su superficie. Pero en Titán hace demasiado frío para que el agua sea líquida, por lo que los hidrocarburos como el etano y el metano llenan los fondos de los lagos y los mares allí, y los científicos han determinado que incluso hay un probable ciclo de precipitación y evaporación que involucra hidrocarburos.
El etano y el metano son moléculas orgánicas, que los científicos creen que pueden ser bloques de construcción para la química más compleja de la que surgió la vida.
Cassini ha visto una vasta red de estos mares de hidrocarburos que cubren el hemisferio norte de Titán, mientras que un conjunto más esporádico de lagos se encuentra en el hemisferio sur.
Durante mucho tiempo se pensó que los lagos o mares salpicaban a Titán, desde que las Voyager 1 y 2 sobrevolaron el sistema de Saturno a principios de la década de 1980. Pero con la espesa atmósfera de Titán, la evidencia directa no se obtuvo hasta 1995 durante las observaciones del Telescopio Espacial Hubble. La misión Cassini ha fotografiado y mapeado muchos de estos cuerpos de líquidos en Titán.
La nave espacial Cassini ha estado obteniendo lecturas mixtas en la reflectividad de las superficies de los lagos en Titán. Una superficie lisa o líquidos salpicados con trozos de hielo podrían ser una posible explicación para las lecturas.
Hasta este punto, los científicos de Cassini asumieron que los lagos Titán no tendrían hielo flotante, porque el metano sólido es más denso que el líquido y se hundiría. Pero un nuevo modelo considera la interacción entre los lagos y la atmósfera, lo que resulta en diferentes mezclas de composiciones, bolsas de nitrógeno gaseoso y cambios de temperatura. El resultado, según los científicos, es que el hielo invernal flotará en los lagos y mares ricos en metano y etano de Titán si la temperatura está por debajo del punto de congelación del metano, menos 297 grados Fahrenheit (90,4 grados Kelvin). Los científicos se dieron cuenta de que todas las variedades de hielo que consideraban flotarían si estuvieran compuestas de al menos un 5 por ciento de "aire", que es una composición promedio para el hielo marino joven en la Tierra. ("Aire" en Titán tiene significativamente más nitrógeno que el aire de la Tierra y casi no tiene oxígeno).
Si la temperatura baja solo unos pocos grados, el hielo se hundirá debido a las proporciones relativas de nitrógeno gaseoso en el líquido versus el sólido. Las temperaturas cercanas al punto de congelación del metano podrían generar hielo flotante y hundido, es decir, una corteza de hielo de hidrocarburos sobre el líquido y bloques de hielo de hidrocarburos en el fondo del lecho del lago. Los científicos no han descubierto completamente de qué color sería el hielo, aunque sospechan que sería incoloro, como lo es en la Tierra, quizás teñido de marrón rojizo de la atmósfera de Titán.
"Ahora sabemos que es posible congelar hielo rico en metano y etano en Titán en bloques delgados que se congelan a medida que se enfría, similar a lo que vemos con el hielo marino del Ártico al comienzo del invierno", dijo Jason Hofgartner , primer autor del artículo y académico del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá en Cornell. "Queremos tener en cuenta estas condiciones si alguna vez decidimos explorar la superficie del Titán algún día".
El instrumento de radar de Cassini podrá probar este modelo observando qué sucede con la reflectividad de la superficie de estos lagos y mares. Un lago de hidrocarburos que se calienta a principios de la primavera de deshielo, como los lagos del norte de Titán han comenzado a hacerlo, puede volverse más reflectante a medida que el hielo sube a la superficie. Esto proporcionaría una calidad de superficie más rugosa que refleja más energía de radio de regreso a Cassini, haciendo que se vea más brillante. A medida que el clima se vuelve más cálido y el hielo se derrite, la superficie del lago será puramente líquida y el radar de Cassini parecerá oscurecerse.
"La prolongada estadía de Cassini en el sistema de Saturno nos brinda una oportunidad sin precedentes para observar los efectos del cambio estacional en Titán", dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. "Tendremos la oportunidad de ver si las teorías son correctas ".
Fuente: NASA / JPL
