El misterio de las ‘islas mágicas’ en Titán, la luna de Saturno, puede resolverse

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Las «islas mágicas» que están desapareciendo en Titán, la luna más grande de Saturno, han intrigado a los científicos desde que la misión Cassini de la NASA las detectó mientras sobrevolaba hace una década. Ahora, los investigadores creen haber descubierto los secretos de este fenómeno.

Inicialmente se pensó que las características eran efímeras. Hecho de burbujas de gas gaseosoPero los astrónomos ahora piensan que pueden ser glaciares en forma de panal hechos de material orgánico que caen a la superficie de la luna.

Los científicos consideran a Titán una de las lunas más fascinantes de nuestro sistema solar porque comparte algunas similitudes con la Tierra. Sin embargo, también presenta, en muchos sentidos, un espectáculo extraño y desconcertante.

Titán, más grande que nuestra luna y el planeta Mercurio, es la única luna de nuestro sistema solar con una atmósfera espesa. La atmósfera se compone principalmente de nitrógeno con un poco de metano, lo que le da a Titán su misteriosa apariencia naranja. La presión atmosférica en Titán es aproximadamente un 60% mayor que la presión atmosférica en la Tierra, por lo que ejerce la misma presión que sienten los humanos nadando a 50 pies (15 metros) debajo de la superficie del océano, según NASA.

Titán es también el único otro mundo de nuestro sistema solar que tiene cuerpos líquidos similares a la Tierra en su superficie, pero sus ríos, lagos y mares están compuestos de etano y metano líquidos, que forman nubes y hacen que el gas líquido llueva del cielo. . .

el 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, revelando mucho de lo que los científicos saben hoy sobre la luna.

Entre los aspectos más desconcertantes de Titán se encuentran sus islas mágicas, que los científicos han observado como puntos brillantes en movimiento en la superficie del mar de Titán que pueden durar unas pocas horas, varias semanas o más. Las imágenes del radar de Cassini capturaron áreas brillantes inexplicables en Ligia Mare, el segundo cuerpo líquido más grande en 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 creen que estas áreas Pueden ser burbujas grumosas de gas nitrógeno, islas reales hechas de sólidos flotantes o características atribuidas a olas (aunque las olas tienen sólo unos pocos milímetros de altura).

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 y los cuerpos líquidos y sólidos que caen como nieve para ver si están vinculados con las islas mágicas.

«Quería investigar si las islas mágicas podrían en realidad ser materiales orgánicos que flotan en la superficie, como piedra pómez que podría flotar en el agua aquí en la Tierra antes de hundirse en el océano», dijo Yu, autor principal de un estudio publicado el 4 de enero en la revista diario. El final». Cartas de investigación geofísica.

Los científicos pretenden comprender la mayor cantidad de información posible sobre Titán antes de enviar una misión dedicada a la luna. Se espera que la misión Dragonfly, dirigida por el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en asociación con la NASA, se lance en 2028 y llegue a Titán en la década de 2030.

En la atmósfera superior de Titán hay una variedad de moléculas orgánicas, incluidos nitrilos, hidrocarburos y benceno. La temperatura de la superficie es tan fría, -290 °F (-179 °C), que los ríos y lagos han sido esculpidos por metano líquido, de la misma manera que las rocas volcánicas y la lava ayudaron a formar puntos de referencia y canales en la Tierra.

Las moléculas orgánicas en la atmósfera de Titán se unen formando grupos antes de congelarse y caer a la superficie de la luna. Se han observado llanuras oscuras y dunas de material orgánico en Titán, y los científicos creen que estas características se formaron en gran parte por la «nieve» de Titán.

Pero ¿qué pasa cuando cae nieve de hidrocarburos? ¿En las superficies inquietantemente suaves de los lagos y ríos de gas líquido de Titán? Yu y sus colegas investigaron diferentes escenarios que podrían ocurrir.

El equipo de Yu determinó que los materiales orgánicos sólidos que caían de la atmósfera superior no se derretirían cuando aterrizaran en los cuerpos líquidos de Titán porque ya estaban saturados con moléculas orgánicas.

«Para que podamos ver las islas mágicas, no pueden flotar por un segundo y luego hundirse», dijo Yu. “Tienen que flotar por un tiempo, pero tampoco para siempre”.

Pero el etano y el metano líquidos tienen una tensión superficial baja, lo que significa que es difícil que los sólidos floten sobre ellos.

El equipo de Yu simuló varios modelos y descubrió que un sólido congelado sólo flotaría si 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 condujo a un escenario en el que los hidrocarburos sólidos congelados se agrupan cerca de la costa, luego se rompen y flotan hacia la superficie como los glaciares en tierra. El metano líquido se filtra lentamente en las masas congeladas y finalmente hace que desaparezcan de la vista.

Además, según los investigadores, la presencia de una capa potencialmente delgada de sólidos congelados en los mares y lagos de Titán puede explicar por qué los cuerpos líquidos de la luna son tan suaves.

En la próxima década, se espera que la nave espacial Dragonfly estudie en gran medida las llanuras de materia orgánica en la región ecuatorial de Titán, en lugar de sus cuerpos líquidos.

El módulo de aterrizaje tomará muestras de materiales encontrados en la superficie de Titán, estudiará la habitabilidad de sus entornos únicos y determinará los procesos químicos que ocurren en la luna.

En Titán también se encuentran productos químicos orgánicos esenciales para la vida en la Tierra, como nitrógeno, oxígeno y otras moléculas a base de carbono. Debajo de la gruesa corteza de hielo de Titán se encuentra un océano interior de agua salada, no muy diferente de otras interesantes lunas del mundo oceánico que orbitan alrededor de Saturno, como Encelado o Europa, la luna de Júpiter, que se encuentran entre los mejores lugares para buscar vida más allá de la Tierra.

Titán puede parecer inhóspito, pero las condiciones allí podrían ser propicias para la vida dependiendo de diferentes químicas y formas en formas que van más allá de nuestra comprensión actual, según NASA.