Utilizando datos del radar de la nave Cassini de la NASA, una publicación reciente presenta un nuevo escenario para explicar porqué algunos lagos de metano de la luna de Saturno Titán están rodeados de grandes precipicios que alcanzan más de cien metros de altura. El modelo sugiere que las explosiones de nitrógeno calentándose crearon valles en la corteza de la luna.
Titán es el único cuerpo planetario conocido en nuestro sistema solar, además de la Tierra, que tiene líquido estable en su superficie. Pero en lugar de agua lloviendo desde nubes y llenando lagos y mares como en la Tierra, en Titán son metano y etano - hidrocarburos que asociamos a gases pero que se comportan como líquidos en el frío clima de Titán.
Concepto artístico de lago en el polo norte de la luna de Saturno Titán. Muestra precipicios elevados y estructuras amuralladas como las observadas por la nave Cassini de NASA entorno al lago Winnipeg de la luna.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
La mayoría de los modelos existentes que tratan el origen de los lagos de Titán hablan de metano líquido disolviendo la capa de hielo y los componentes orgánicos sólidos, excavando reservas que llenan con el líquido. Este sería el origen de un tipo de lago en Titán que tenga límites afilados. En la Tierra, cuerpos de agua que se forman así, disolviendo la caliza, se conocen como lagos kársticos.
Los nuevos y alternativos modelos de algunos de los algos más pequeños (de decenas de kilómetros de diámetro), van en contra de esa teoría: Proponen bolsas de nitrógeno líquido en la corteza de Titán calentándose, volviéndose un gas explosivo que revienta en cráteres, que entonces son rellenados con metano líquido. La nueva teoría explica porqué algunos de los lagos pequeños en el polo norte de Titán, como el lago Winnipeg, aparecen en las imágenes de radar con muy profundos precipicios por encima del nivel del mar - modelos difíciles de explicar con el modelo kárstico.
Los datos de radar fueron obtenidos por el orbitador de Saturno Cassini - una misión dirigida por el Jet Propulson Laboratory de la NASA en Pasadena, California - durante su último sobrevuelo de Titán, mientras la nave se preparaba para su zambllida final en la atmósfera de Saturno hace dos años. Un equipo internacional de científicos dirigido por Giuseppe Mitri la Universidad G. d`Annunzio en Italia, se convenció de que el modelo kárstico no encajaba con lo que veían en esas imágenes.
"El borde sube, y el proceso kárstico trabaja de la forma opuesta", dijo Mitri. "No encontramos una explicación que encaje con el lago karstico. En realidad, la morfología era más consistente con un cráter de explosión, donde el borde se forma con material eyectado del cráter interior. Es un proceso totalmente diferente".
El trabajo, publicado el 9 de Septiembre en Nature Geoscience, se enlaza con otros modelos climáticos de Titán que muestran que la luna podría estar más caliente en comparación a como era en en Titán temprano en las "edades de hielo".
Durantes los últimos 500 o 1000 millones de años de Titán, el metano de su atmósfera ha actuado como un gas de efecto invernadero, manteniendo a la luna relativamente caliente - aunque todavía muy fría para los estándares terrestres. Los científicos han creído durante mucho tiempo que la luna ha pasado por diferentes épocas de enfriamiento y calentamiento, según el metano se libera por química de origen solar y se luego se resuministra.
En los periodos fríos, el nitrógeno dominó la atmósfera, lloviendo y circulando a través de la corteza helada para depositarse en piscinas justo debajo de la superficie. según el científico de Cassini y coautor del estudio Jonathan Lunine de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York.
"Estos lagos con profundos bordes y murallas elevadas serían indicadores de periodos de Titán en los que había nitrógeno líquido en la superficie y la corteza", señala. Incluso un calor localizado sería suficiente para convertir el nitrógeno líquido en vapor, causando que se expanda y explote formando un cráter.
"Esta es una explicación completamente diferente para los bordes profundos alrededor de esos pequeños lagos, lo que ha sido un tremendo rompecabezas", explicó Linda Spilker, científica del proyecto Cassini del JPL. "Como científicos continuamos excavando la cueva del tesoro de los datos de Cassini, pondremos más y más piezas del rompecabezas juntas. Durante la siguientes décadas entenderemos el sistema de Saturno cada vez mejor".
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA y la agencia espacial italiana. JPL, una división de Caltech en Pasadena, controla la misión de la NASA. Los instrumentos de radar los construyeron JPL y la agencia espacial italiana trabajando con miembros de EEUU y varios países europeos.
