Resumen: Observaciones hechas desde la cima de las montañas Chilenas revelan extrañas manchas atmosféricas en Titán, la luna más grande de Saturno. Aunque han sido vistas desde el telescopio espacial Hubble, el denso “smog” de Titán ha supuesto dificultades para la toma de fotografías. Usando distintos filtros cercanos al infrarrojo, los astrónomos han cartografiado zonas tan pequeñas como de 120 millas de ancho, dispuestas en varias profundidades y a lo largo del tiempo.|





Adaptado del informe del Observatorio Meridional Europeo, Chile

Usando un telescopio terrestre en las montañas Chilenas, los astrónomos han determinado nuevos detalles atmosféricos en la luna de Saturno, Titán, que muestran manchas de 120 millas de ancho. El origen de estas manchas atmosféricas, particularmente en el hemisferio Sur, por el momento no se conoce, pero será un tema principal a estudiar cuando una sonda descienda a su superficie más adelante en este mismo año.

La niebla de una capa atmosférica en la luna de Saturno, Titán. Con una atmósfera más densa que la de la Tierra, y compuesta por muchas moléculas interesantes bioquímicamente (metano, hidrógeno y carbono), la variada química de Titán seguirá interesando a los astrobiólogos, que esperan hacer aterrizar una sonda en su superficie en 2004-5. Crédito: Proyecto Voyager, JPL, NASA

Titán, la luna más grande de Saturno, fue descubierta por el astrónomo alemán Christian Huygens en 1655, y desde luego merece su nombre. Con un diámetro no menor de 5.150 km, es más grande que Mercurio y dos veces más grande que Plutón. Es único con su neblinosa atmósfera de nitrógeno, metano e hidrocarburos grasos. La presión atmosférica de Titán cerca de su superficie es un 60 % mayor que la de la Tierra al nivel del mar. Aunque fue explorada con algún detalle por las misiones Voyager de la NASA, muchos aspectos de la atmósfera y la superficie siguen siendo desconocidos. Por lo tanto, la existencia de fenómenos estacionales o diurnos, la presencia de nubes, la composición de la superficie y la topografía son todavía objeto de discusión. Incluso ha habido especulaciones acerca de que se podría encontrar en Titán alguna forma de vida primitiva, ahora posiblemente extinta.

Titán es el objetivo principal de la misión Cassini/Huygens de la NASA/ESA, iniciada en 1997, y que tiene programada su llegada el 1 de julio de 2004. La sonda Huygens de la ESA está diseñada para entrar en la atmósfera de Titán y descender hasta la superficie con paracaídas.

Para preparar vistas cartográficas de esta luna, telescopios terrestres como el Very Large Telescope (VLT, gran telescopio) del Observatorio Meridional Europeo de Paranal en Chile están estudiando el disco visible de Titán con alta sensibilidad y una resolución espacial mejorada.

A los científicos les gustaría saber el origen de las manchas atmosféricas que aparecen en la luna de Saturno.

Estas extraordinarias nuevas imágenes muestran detalles del orden de 200 km (120 millas) en la superficie de Titán (una resolución nominal de 1/30 de segundo).

Al cambiar el filtro, el telescopio puede hacer un eficaz zoom por debajo de la espesa capa de nubes de Titán, a varios niveles desde la superficie. Se obtuvieron imágenes de Titán mediante nueve filtros de banda estrecha, con muestreos de longitudes de onda cercanas al infrarrojo, con grandes variaciones en la opacidad del metano. Titán tiene una gran cantidad de hidrocarburos, tanto en la superficie, donde se supone que está en forma de lagos de brea, como en la atmósfera, en forma de metano. Cubierto principalmente por nubes de nitrógeno enlazado con sustancias tan venenosas como metano y etano, Titán está oculto por esta densa niebla de hidrocarburos que se forma en la parte alta de la estratosfera cuando el metano atmosférico es destruido por la luz solar. La niebla es mucho más densa que el “smog” de la peor ciudad de la Tierra. Era impenetrable para las cámaras que iban a bordo de las naves Pioneer y Voyager que pasaron cerca del sistema de Saturno a finales de los 70 y principios de los 80.

Imágenes cercanas al infrarrojo de Titán muestran cambios atmosféricos a diferentes profundidades a lo largo del tiempo. La imagen resalta la sonrisa Sureña, con detalles del orden de 120 millas de diámetro con ópticas adapativas y telescopios terrestres. Para presentar las mejores imágenes posibles, los datos en bruto de los instrumentos fueron tratados para hacerlos más claros (contraste de la imagen). Crédito: ESO

Cuando se observa a varias profundidades utilizando filtros de menor longitud de onda (a 1,24 y 2,12 micras), Titán muestra una “sonrisa sureña” que tiene una asimetría norte-sur, mientras se observa el caso opuesto con filtros que sondean mayores altitudes (como 1,64, 1,75 y 2,17 micras). Al cambiar los filtros cercanos al infrarrojo se pueden sondear diferentes altitudes que abarcan de la estratosfera a la superficie. Los filtros de menor longitud de onda pueden sondear más profundamente por debajo de las nubes.

En el polo Sur aparece una fenómeno luminoso de alto contraste que aparentemente está causado por un fenómeno atmosférico a una altitud por debajo de los 140 km más o menos. En las imágenes tomadas durante la semana de observaciones, se vio que este suceso cambiaba su localización de un lado del eje polar del Sur al otro.

Titán, con un diámetro alrededor de dos quintos del de la Tierra, es la segunda luna más grande de todo el Sistema Solar, después de Ganimedes, en Júpiter. Este mundo del tamaño de mercurio está compuesto por una mezcla a partes iguales de hielo y roca. La composición química de su medio recuerda a la de la temprana Tierra, pero es mucho más frío y carece de agua líquida. Los científicos piensan que Titán podría tener moléculas que contienen carbono-y nitrógeno- acumuladas en su superficie. Y estos primitivos precursores de la vida podrían llegar todavía más lejos, a las puertas de la vida, si el agua líquida hace una aparición ocasional. Estudios de Titán llevados hasta el momento han indicado claras evidencias de variabilidad en el tiempo y el espacio, dos requisitos para la presencia de moléculas orgánicas.

La sonda de Huygens que toma tierra en la luna de Saturno, Titán. Crédito: ESA

Aunque se supone que la capa subterránea de Titán es agua en forma de hielo, los complejos procesos químicos en la parte alta de la atmósfera podrían haber hecho que la superficie helada quedara al menos parcialmente cubierta por etano y metano líquidos e hidrocarburos sólidos. Una clase de los hidrocarburos sólidos, a los que a menudo se llama tolinos de Titán (de la palabra griega que significa “embarrado”), fue creada artificialmente en un laboratorio por un equipo encabezado por el fallecido astrónomo de Cornell, Carl Sagan. Cuando los científicos analizaron los constitutivos de los tolinos quemándolos (pirólisis) y utilizando plasma para dividirlos, encontraron una gran cantidad de componentes biomoleculares como pirroles, pirazinas, piridinas y pirimidinas. Todas estas moléculas han jugado un importante papel en la evolución de la vida terrestre. Informes recientes de metano en Marte han despertado interés hacia sus orígenes volcánicos o biológicos, porque en la delgada atmósfera marciana la radiación ultravioleta destruye rápidamente el metano sin ninguna fuente alternativa que lo reponga.

Qué viene ahora

Una serie adicional de observaciones de Titán está prevista para más adelante en este mes (abril 2004) esto será de gran utilidad para ayudar a optimizar el regreso de la misión Cassini/Huygens. Muchos de los instrumentos a bordo de la nave dependen de esos datos de tierra para deducir las propiedades de la superficie y las capas inferiores de la atmósfera. Los astrónomos esperan construir un modelo e interpretar los fenómenos físicos y geofísicos que se hayan observado, y cartografiar completamente la superficie.