(Fuente: Universidad de Arizona, Tucson)

Por Lori Stiles

Un equipo internacional de científicos planetarios puede haber resuelto el misterio de por qué la atmósfera de Titán, la luna de Saturno, es rica en metano.

El metano, que juega en Titán un papel similar al del agua en la Tierra, está fijado en hielo de agua rico en metano que forma una corteza sobre un océano de agua líquida mezclada con amoníaco, dicen los científicos. Han descubierto que se han producido tres episodios de desgasificación importantes que bombearon metano en la atmósfera de Titán, compuesta en su mayor parte de nitrógeno, a lo largo de toda la historia de la luna.

Gabriel Tobie, de la Universidad de Nantes, en Francia, Jonathan Lunine, de la Universidad de Arizona, y Cristophe Sotin, también de la Universidad de Nantes, describen en el número del 2 de marzo de la revista Nature su modelo de cómo evolucionó la atmósfera de Titán. (Lunine está en estos momentos pasando su año sabático en el Instituto Nacional de Astrofísica de Italia, en Roma).

Los resultados de la sonda Huygens de la Agencia Europea del Espacio, que aterrizó en Titán el 14 de enero de 2005, y los instrumentos de teledetección del orbitador Cassini de la NASA, apoyan sus resultados, según ellos.

También han hecho notar que la presencia de metano en la atmósfera de Titán es uno de los grandes enigmas que la misión Cassini-Huygens al sistema de Saturno está intentando resolver.

Los científicos saben desde hace tiempo que la atmósfera de Titán contiene metano, etano, acetileno y muchos otros tipos de hidrocarburos. Pero la luz solar destruye inexorablemente el metano después de decenas de millones de años, así que hay algo que ha reabastecido de metano la densa atmósfera de Titán durante los 4500 millones de años de historia de la luna.

El primer episodio de liberación de gas metano tuvo lugar después de que se formase el denso núcleo rocoso de Titán y el manto de agua bajo la corteza de hielo, dice Jonathan Lunin, que es profesor en ciencias planetar de la UA (Universidad de Arizona) y científico interdisciplinario de la sonda Huygens.

Con el amoníaco actuando como anticongelante, el calor sobrante de la formación y el calor producido por elementos radiactivos, se produjo la liberación de metano durante los primeros mil millones de años, ó más posiblemente tan sólo durante unos pocos cientos de millones de años de la historia de Titán. La mayor parte del metano de esta primera liberación pudo haber sido reabsorbido hacia el interior de Titán. De todos modos, cualquier cantidad de metano que quedase en la atmósfera fue destruido fotoquimicamente en los primeros mil millones de años, dice Lunine.

El segundo episodio de liberación de metano, de hace unos dos mil millones de años, fue incluso más interesante, según Lunine. Tuvo lugar cuando comenzó la convección en el núcleo de silicatos de Titán.

“El núcleo, hecho de roca, continuó calentándose debido a que contiene elementos naturales radiactivos como uranio, potasio y torio. En la Tierra, estos elementos están concentrados en la corteza, pero en Titán se encuentran en las profundidades, así que el núcleo se calienta más y más hasta que finalmente se licúa lo suficiente como para que comience la convección”.

La convección es el movimiento mecánico de material debido al calor. El segundo suceso de hace unos dos mil millones de años inyectó una ráfaga de calor de convección en el manto superior de Titán, produciendo un adelgazamiento de la corteza de hielo y la expulsión de metano a través del hielo hacia la superficie.

El último episodio de liberación de metano comenzó hace unos 500 millones de años. Es el resultado del enfriamiento por convección en la corteza de hielo sólido de Titán.

Aunque la causa de cada episodio de eyección de metano es diferente, el resultado es el mismo, dice Lunine: “Hay una inyección de metano en la superficie y en la atmósfera de Titán. Estamos en una era en la que hay suficiente liberación de metano como para que se añada a la atmósfera, pero no suficiente como para crear mares de metano”.

Este episodio de eyección será el último de Titán. “No habrá más de estos sucesos hasta miles de millones de años en el futuro, cuando el Sol se convierta en una gigante roja y cueza a Titán”, dice Lunine. “Las eyecciones de metano dejarán de ocurrir en algún momento dentro de los próximos cientos de millones de años. Después, la fotoquímica destruirá la superficie de metano y Titán se secará. La atmósfera se despejará de brumas y Titán parecerá muy diferente”.

Cuando la sonda Huygens calentó la húmeda superficie de Titán en el punto en que aterrizó en enero de 2005, sus instrumentos inhalaron los vapores de metano. El calor de la sonda produjo la evaporación del metano atrapado en los poros justo por debajo de la superficie, del mismo modo que el agua subterránea se evaporaría en la Tierra si se encendiese una hoguera sobre la arena húmeda de un lecho seco.

El experimento Radiómetro Espectral/Fotografiador de Descenso, de la UA, y que sirvió de cámara a la Huygens, reveló los espectaculares paisajes de Titán, aparentemente excavados por metano líquido.