Las “islas mágicas” que desaparecen en Titán, la luna más grande de Saturno, han intrigado a los científicos desde que la misión Cassini de la NASA las detectó durante sus sobrevuelos hace una década. Ahora, los investigadores creen haber desentrañado los secretos de este fenómeno.
Aunque en un principio se pensó que se trataba de burbujas de gas en efervescencia, ahora los astrónomos creen que podrían ser glaciares en forma de panal formados por material orgánico que cae sobre la superficie de la luna.
Los científicos consideran que Titán es una de las lunas más fascinantes de nuestro sistema solar porque comparte algunas similitudes con la Tierra. Sin embargo, en muchos aspectos también presenta un desconcertante paisaje alienígena.
Titán, más grande que nuestra luna y el planeta Mercurio, es la única luna de nuestro sistema solar con una atmósfera densa. La atmósfera está compuesta en gran parte de nitrógeno con un poco de metano, lo que le da a Titán su aspecto naranja difuso. La presión atmosférica de Titán es aproximadamente un 60% mayor que la de la Tierra, por lo que ejerce el tipo de presión que los humanos sienten al nadar a unos 15 metros (50 pies) debajo de la superficie del océano, según la NASA.
Titán es también el único otro mundo de nuestro sistema solar que tiene cuerpos líquidos similares a los de la Tierra en su superficie, pero los ríos, lagos y mares están compuestos de etano y metano líquidos, que forman nubes y hacen que llueva gas líquido del cielo.
El orbitador de la misión Cassini, que transportaba la sonda Huygens que aterrizó en Titán en 2005, realizó más de 100 sobrevuelos de Titán entre 2004 y 2017 para revelar gran parte de lo que los científicos saben hoy sobre la luna.
POV: landing on a moon of Saturn
On 25 December 2004, our Huygens probe was released from the Cassini spacecraft. Huygens continued on to Titan, Saturn’s largest and most interesting moon, descending via parachute and touching-down on 14 January 2005.
➡ https://t.co/Wptg4a6lCf pic.twitter.com/EGy625ScQG
— ESA (@esa) January 14, 2024
Entre los aspectos más desconcertantes de Titán se encuentran sus islas mágicas, observadas por los científicos como puntos brillantes en movimiento en las superficies marinas de Titán que pueden durar unas horas, varias semanas o más. Las imágenes de radar de Cassini captaron las inexplicables regiones brillantes en Ligeia Mare, el segundo cuerpo líquido más grande de la superficie de Titán. El mar es un 50% más grande que el Lago Superior y está formado por metano, etano y nitrógeno líquidos.
Los astrónomos pensaron que estas regiones podrían ser burbujas agrupadas de gas nitrógeno, islas reales formadas por sólidos flotantes o características atribuidas a las olas (aunque las olas sólo alcanzan unos pocos milímetros de altura).
La ilustración de un artista muestra un lago en el polo norte de Titán, la luna de Saturno, incluidos los bordes elevados observados por Cassini.
El científico planetario Xinting Yu, profesor asistente de la Universidad de Texas en San Antonio, se centró en analizar las conexiones entre la atmósfera de Titán, los cuerpos líquidos y los materiales sólidos que caen como nieve para ver si podrían estar relacionados con las islas mágicas.
“Quería investigar si las islas mágicas podrían ser en realidad materia orgánica flotando en la superficie, como piedra pómez que puede flotar en el agua aquí en la Tierra antes de hundirse finalmente”, dijo Yu, autor principal de un estudio publicado el 4 de enero en la revista Geophysical Research Letters.
Los científicos pretenden comprender todo lo posible sobre Titán antes de enviar una misión específica a la Luna. Está previsto que la misión Dragonfly, dirigida por el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en colaboración con la NASA, se lance en 2028 y llegue a Titán en la década de 2030.
Analizando un mundo insólito
En la atmósfera superior de Titán existe una gran variedad de moléculas orgánicas, como nitrilos, hidrocarburos y benceno. La temperatura de la superficie es tan fría (-179 grados Celsius) que los ríos y lagos fueron excavados por metano líquido, de la misma forma que las rocas y la lava contribuyeron a formar accidentes geográficos y canales en la Tierra.
Las moléculas orgánicas de la atmósfera de Titán se unen en grupos antes de congelarse y caer sobre la superficie de la luna. Se han observado llanuras y dunas oscuras de material orgánico en Titán, y los científicos creen que las características fueron creadas en gran medida por la “nieve” de Titán.
Pero, ¿qué ocurre cuando la nieve de hidrocarburos cae sobre las superficies extrañamente lisas de los lagos y ríos de gas líquido de Titán? Yu y sus colegas investigaron los distintos escenarios que podrían darse.
El equipo de Yu determinó que el material orgánico sólido que cae de la atmósfera superior no se disolvería al aterrizar en los cuerpos líquidos de Titán porque éstos ya están saturados de partículas orgánicas.
Las imágenes infrarrojas capturadas por un instrumento de la nave espacial Cassini proporcionan la visión más clara de Titán desde debajo de su espesa neblina.
“Para que podamos ver las islas mágicas, no pueden simplemente flotar por un segundo y luego hundirse”, dijo Yu. “Tienen que flotar durante algún tiempo, pero tampoco para siempre”.
🗞️ Titan’s magic islands appear and disappear in liquid seas
In radar images from NASA’s Cassini spacecraft, the lakes and seas on the surface of Saturn’s large moon Titan do resemble bodies of water on Earth. But in Titan’s extreme cold (-290 degrees Fahrenheit or -179 degrees… pic.twitter.com/aRBSpVklDH
— The Boring Mates (@theboringmates) January 16, 2024
Pero el etano y el metano líquidos tienen una tensión superficial baja, lo que significa que es más difícil que los sólidos floten encima de ellos.
El equipo de Yu simuló diferentes modelos y determinó que el material sólido congelado no flotaría a menos que fuera poroso, como un panal o un queso suizo. Es probable que las partículas pequeñas tampoco floten por sí solas a menos que sean lo suficientemente grandes.
El análisis del equipo dio como resultado un escenario en el que los sólidos de hidrocarburos congelados se agrupan cerca de la costa, luego se desprenden y flotan por la superficie como los glaciares en la Tierra. El metano líquido se filtra lentamente en los cúmulos congelados y acaba por hacerlos desaparecer de la vista.
Además, una posible fina capa de sólidos congelados en los mares y lagos de Titán podría explicar por qué los cuerpos líquidos de la luna son tan lisos, según los investigadores.
Acercándose a Titán
Se espera que en la próxima década Dragonfly investigue las llanuras de material orgánico en la región ecuatorial de Titán, en lugar de sus cuerpos líquidos.
El módulo de aterrizaje del helicóptero tomará muestras de materiales en la superficie de Titán, estudiará la habitabilidad potencial de sus entornos únicos y determinará qué procesos químicos están teniendo lugar en la Luna.
En Titán también se encuentran productos químicos orgánicos esenciales para la vida en la Tierra, como nitrógeno, oxígeno y otras moléculas basadas en carbono. Debajo de la gruesa corteza de Titán, hecha de hielo, hay un océano interno de agua salada, no muy diferente de otras lunas fascinantes del mundo oceánico que orbitan alrededor de Saturno, como Encelado o Europa, la luna de Júpiter, que se consideran algunos de los mejores lugares para buscar vida más allá de la Tierra.
Titán suena inhóspito, pero es posible que las condiciones allí sean propicias para la vida dependiendo de diferentes químicas y formas que van más allá de nuestra comprensión actual, según la NASA.
