Arco Iris en Titán

#1#Fotografió canales de ríos y playas y cosas que parecen islas. Finalmente, descendiendo a través de niebla que remolinaba, Huygens aterrizó en fango. Para hacer corta una larga historia, Titán es húmeda. Christian Huygens no se habría sorprendido ni un poco. En 1698, trescientos años antes que la sonda Huygens dejara la Tierra, el astrónomo holandés escribió estas palabras:

>'Dado que es cierto que la Tierra y Júpiter tienen su agua y sus nubes, no hay razón para pensar que los otros planetas no deban tenerlas. No puedo decir que sean exactamente de la misma naturaleza que nuestra agua; pero su función requiere que sean liquidas, como su belleza requiere que estén claras. Nuestra agua, en Júpiter o Saturno, se congelaría instantáneamente por razón de la vasta distancia del Sol. Cada planeta por lo tanto debe tener su propia agua de tal temple que no sea propensa a congelarse'.

Huygens descubrió Titán en 1655, esta es la razón por la cual la sonda lleva su nombre. En aquellos días, Titán era solamente un punto de luz en un telescopio. Huygens no pudo ver las nubes de Titán, repletas de lluvia, o sus laderas, esculpidas por líquidos fluyendo, pero tenía una gran imaginación. El 'agua' de Titán es metano líquido, CH₄, mejor conocido en la tierra como gas natural. El agua corriente de la tierra, H₂O, sería un sólido congelado en Titán donde la temperatura de la superficie es de 179º C bajo cero (-290º F). El metano, por otra parte, es un líquido fluido, de 'tal temple que no es propenso a congelarse'. Jonathan Lunine, profesor en la Universidad de Arizona, es miembro del equipo de ciencia de la misión Huygens. El y sus colegas creen que la sonda Huygens aterrizó en el equivalente de Titán a Arizona, un área en su mayor parte seca con breves pero intensas temporadas húmedas. 'Los canales de ríos cerca de la sonda Huygens se ven vacíos ahora', dice Lunine, pero él opina que en este lugar han habido líquidos recientemente. Las pequeñas rocas esparcidas por el sitio de aterrizaje son convincentes: son lisas y redondas como las rocas de ríos en la Tierra, y 'reposan en pequeñas depresiones excavadas, aparentemente, por fluidos en movimiento'. La fuente de toda esta humedad puede ser lluvia. La atmósfera de Titán es 'húmeda', lo que significa rica en metano. Nadie sabe que tan frecuentemente llueve, 'pero cuando pasa', dice Lunine, 'la cantidad de vapor en la atmósfera es muchas veces mayor al que hay en la atmósfera terrestre, así que puede tener lluvias muy intensas'. Y tal vez arco iris, también. 'Los ingredientes necesarios para un arco iris son luz solar y gotas de lluvia. Titán tiene ambos', indica el experto en óptica atmosférica Les Cowley. #2#En la Tierra, el arco iris se forma cuando la luz solar rebota dentro y fuera de las gotas transparentes de agua. Cada gota actúa como un prisma, dispersando la luz en el conocido espectro de colores. En Titán, el arco iris se formaría cuando la luz solar rebota dentro y fuera de las gotas de metano, las que, igual que las gotas de agua, son transparentes. 'Su belleza [requiere] que estén claras...' 'Un arco iris de metano sería mas grande que uno de agua', afirma Cowley, 'con un radio primario de al menos 49º para el metano contra los 42,5º para el agua. Esto se debe a que el índice de refracción para el metano líquido (1,29) es diferente al del agua (1,33)'. El orden de los colores, sin embargo, sería el mismo: azul en el interior y rojo en el exterior, con una leve coloración naranja causada por el cielo anaranjado de Titán. Existe un problema: Los arco iris necesitan luz solar directa, pero los cielos de Titán son muy nublados. 'Los arco iris visibles en Titán deben ser raros', dice Cowley. Por otra parte, los arco iris infrarrojos serían comunes. El científico atmosférico Bob West del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA explica: 'La atmósfera de Titán es principalmente libre en longitudes de onda infrarrojas. Esta es la razón por la cual la nave Cassini utiliza una cámara infrarroja para fotografiar a Titán'. Los rayos infrarrojos del sol tendrían pocos problemas penetrando el oscuro aire y produciendo arco iris. La mejor forma para verlos: lentes infrarrojos de 'visión nocturna'. #3# Toda esta charla sobre lluvia, arco iris y fango hacen sonar mucho al metano líquido como agua ordinaria. No lo es. Considere los siguiente: La densidad del metano líquido es apenas la mitad de la del agua. Esto es, por decirlo, que un constructor de barcos en Titán necesitaría tomarlo en cuenta. Los barcos flotan cuando son menos densos que el líquido bajo ellos. Un barco de Titán necesitaría ser muy liviano para flotar en un océano de metano líquido. (No es tan descabellado como suena. Los exploradores futuros querrán visitar Titán y los barcos podrían ser una buena forma para moverse). El metano líquido también tiene baja viscosidad (o 'pegajosidad') y baja tensión superficial. Ver la tabla abajo. La tensión superficial es lo que le da al agua su piel parecida a la goma, en la Tierra, permite a los insectos del agua caminar sobre los charcos. Un insecto de agua en Titán se hundiría rápidamente en una charca de débil metano. La buena noticia es que la baja gravedad de Titán, sólo un séptimo de la terrestre, le permitiría a la criatura subir de nuevo a la superficie. Datos físicos: Metano líquido contra agua líquida

	agua líquida	metano líquido	metano/agua	ref.
densidad	1 g/cc	0.45 g/cc	0.45	#1
tensión superficial	70 dinas/cm	17 dinas/cm	0.24	#2
viscosidad	1.54 cP	0.184 cP	0.12	#1
índice de refracción	1.33	1.286	0.97	#3

Fuentes: (#1) Libro de Química en la red del NIST (National Institute of Standards and Technology). Temperatura de referencia: 4,44º C (40º F) para el agua, -179º C (-290º F) para el metano. Presión de referencia: 1,5 atmósferas; (#2) Diario de la AlChE (American Institute of Chemical Engineers), volumen 42, número 5, páginas 1425-1433, Mayo de 1996; (#3) Les Cowley. De vuelta a los barcos: Las hélices dando vueltas en el metano necesitarían ser extra grandes para 'tomar' lo suficiente del delgado fluido para lograr propulsión. También necesitarían estar hechas de materiales especiales resistentes a fracturarse a temperaturas criogénicas. ¡Y cuidado con esas olas! Los científicos europeos John Zarnecki y Nadeem Ghafoor han calculado que las olas de metano en Titán podrían ser: unas siete veces más altas que las típicas olas terrestres (principalmente debido a la baja gravedad de Titán) y tres veces más lentas, 'dándole a los practicantes de surf un viaje salvaje', dice Ghafoor. De último pero no por eso menos importante, el metano líquido es inflamable. Titán no se prende en fuego porque su atmósfera contiene muy poco oxígeno - un ingrediente clave para la combustión. Si los exploradores visitan Titán un día tendrán que ser muy cuidadosos con sus tanques de oxígeno y resistirse al impulso de apagar el fuego con 'agua'. Arco iris infrarrojos, olas gigantescas, océanos que hacen señas a los marineros. Huygens no vio ninguna de estas cosas antes de aterrizar en el fango. ¿Realmente existen? “...no hay razón para pensar que los otros planetas no deban tenerlas'.