Podría flotar hielo de hidrocarburos en los lagos de Titán

Ilustración del hielo de hidrocarburos formándose en los lagos de Titán. Crédito: NASA/JPL-Caltech/USGS.

Ilustración del hielo de hidrocarburos formándose en los lagos de Titán. Crédito: NASA/JPL-Caltech/USGS.

La sonda Cassini ha estado recibiendo algunos datos extraños de la luna Titán de Saturno, y los científicos probarán pronto si puede haber “icebergs” de bloques de hielo de hidrocarburos flotando en la superficie de lagos y mares de hidrocarburos líquidos.

“Una de las preguntas más intrigantes sobre estos lagos y mares es si pueden albergar una forma de vida exótica”, dijo Jonathan Lunine, un coautor del estudio y científico interdisciplinario en el estudio de Titán en la Universidad Cornell, Ithaca, Nueva York. “Y la formación de hielo de hidrocarburos flotando proporcionará una oportunidad para [que ocurra] química interesante a lo largo del límite entre líquido y sólido, un límite que pudo haber sido importante en el origen de la vida terrestre”.

Titán es el único cuerpo además de la Tierra en el Sistema Solar con masas estables de líquido en su superficie. Pero en Titán es demasiado frío para que haya agua líquida, así que los hidrocarburos como el etano y metano llenan sus lagos y mares, y los científicos han determinado que probablemente incluso hay un ciclo de precipitación y evaporación que involucra a los hidrocarburos.

El etano y el metano son moléculas orgánicas, que los científicos creen que pueden ser bloques fundamentales para la química más compleja a partir de la que surgió la vida.

Cassini ha observado una extensa red de mares formados por esos hidrocarburos que cubre el hemisferio norte de Titán, aunque hay un conjunto más esporádico de lagos en el hemisferio sur.

Se ha pensado durante mucho tiempo que los lagos o mares han salpicado Titán, incluso desde que Voyager 1 y 2 pasaron cerca del sistema de Saturno a comienzos de la década de 1980. Pero con la densa atmósfera de Titán, no se obtuvo evidencia directa hasta 1995 durante las observaciones del Telescopio Espacial Hubble. La misión Cassini ha fotografiado y mapeado muchas de esas masas de líquidos en Titán.

La sonda Cassini ha obtenido lecturas variadas de la reflectividad de las superficies de Titán. Una superficie lisa o líquida salpicada con trozos de hielo podría ser una posible explicación para las lecturas.

Hasta ahora, los científicos de Cassini suponían que los lagos de Titán no tendrían hielo flotando, ya que el metano sólido es más denso que el metano líquido y se hundiría. Pero un nuevo modelo considera la interacción entre los lagos y la atmósfera, resultando en diferentes mezclas de composiciones, bolsas de nitrógeno gaseoso, y cambios en la temperatura. El resultado, descubrieron los científicos, es que el hielo de invierno flotará en los lagos y mares ricos en metano y etano de Titán si la temperatura es inferior al punto de congelación del metano (90,4 kelvin). Los científicos se dieron cuenta de todas las variedades de hielo que consideraron que flotarían si estuviesen compuestos de al menos un 5% de “aire”, que es una composición promedio para el hielo de los mares jóvenes en la Tierra. (El “aire” en Titán tiene mucho más nitrógeno que el aire de la Tierra y casi nada de oxígeno.)

Si la temperatura disminuye unos pocos grados, el hielo se hundirá debido a las proporciones relativas de nitrógeno gaseoso en el líquido en comparación con el sólido. Las temperaturas cercanas al punto de congelación del metano podrían conducir a hielo que flota y hielo que se hunde, es decir, una corteza de hielo de hidrocarburos sobre el líquido y bloques de hielo de hidrocarburos en el fondo del lago. Los científicos no han descifrado por completo cuál sería el color del hielo, aunque sospechan que sería incoloro, como lo es en la Tierra, tal vez teñido de un color café rojizo debido a la atmósfera de Titán.

“Ahora sabemos que es posible que el hielo rico en metano y etano se congele sobre Titán en delgados bloques que se coagulan cuando se enfría; algo similar a lo que vemos con el hielo marino del Ártico al comienzo del invierno”, dijo Jason Hofgartner, principal autor del paper y parte del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá en Cornell. “Tendremos que tomar en consideración estas condiciones si algún día decidimos explorar la superficie de Titán”.

El instrumento de radar de Cassini será capaz de probar este modelo observando lo que ocurre a la reflectividad de la superficie de esos lagos y mares. Un lago de hidrocarburos que se caliente al comienzo de la primavera, como han comenzado a hacerlo los lagos del norte de Titán, puede volverse más reflectivo cuando el hielo se eleva hasta la superficie. Esto proporcionaría una superficie más áspera que refleja más energía de radio hacia Cassini, lo que la hace parecer más brillante. Cuando el clima se vuelva más cálido y el hielo se derrita, la superficie del lago será completamente líquida, y aparecerá más oscura para el radar de Cassini.

“La estadía extendida de Cassini en el sistema de Saturno nos da una oportunidad sin precedentes para observar los efectos de los cambios de estación 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: Universe Today

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  • Gustavo Salvador

    Hmm… siempre me pregunte que pasaria si un asteroide de unos 1-5 kms choca contra Titan. Practicamente es una bola de fuego entrando en el planeta y haciendo contacto con etano y metano que son considerados muy combustibles (a pesar que estan a muy baja temperatura). Podria esto calentar Titan o hacer que se evaporase todo el gas y formar nubes como en Venus?