Astroseti.org

Investigadores del Caltech, del JPL de la NASA y otras instituciones sugieren que la excentricidad de la órbita de Saturno puede ser responsable de la extraordinaria desigualdad en la distribución de lagos sobre las regiones polares de Titán

Los hemisferios norte y sur de Titán muestran una gran disparidad entre la abundancia de lagos en el norte y su escasez en el sur. La hipótesis presentada favorece el flujo de larga duración de hidrocarburos volátiles, predominantemente metano, desde hemisferio a hemisferio. Últimamente, la dirección del transporte ha sido desde el sur al norte, pero el efecto se habría invertido decenas de años atrás. Crédito: NASA/JPL/UA/SAR Agrandar imágen

Traducido para Astroseti por Aldo Javier Wilberger

30 de Noviembre de 2009
PASADENA, California – Investigadores del Instituto de Tecnología de California, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y otras instituciones sugieren que la excentricidad de la órbita de Saturno alrededor del sol puede ser responsable de la extraordinaria desigualdad en la distribución de lagos sobre las regiones polares norte y sur de la mayor luna del planeta, Titán. Un trabajo que describe la teoría aparece en la edición anticipada online de la revista Nature Geoscience del 29 de Noviembre.
La órbita alargada de Saturno alrededor del sol expone diferentes partes de Titán a diferentes cantidades de luz solar, la cual afecta los ciclos de precipitación y evaporación en aquéllas áreas. Variaciones similares en la órbita de la Tierra también conducen a ciclos de glaciación de larga duración en nuestro planeta.
Según los datos revelados por las imágenes del Radar de Apertura Sintética de la nave espacial Cassini de la NASA, los lagos de metano y etano líquidos en las latitudes altas del norte cubren 20 veces más área que los lagos en las latitudes altas del sur. Los datos de Cassini también revelan que hay significativamente más lagos parcialmente llenos y ahora vacíos en el norte. (En los datos del radar, las zonas lisas – como la superficie de los lagos – aparecen como áreas oscuras, mientras que las zonas rugosas – tal como el fondo de un lago vacío – aparecen brillantes.) La asimetría es probable que no sea una casualidad estadística debido a la gran cantidad de datos recolectados por Cassini en sus cinco años examinando Saturno y sus lunas.
Los científicos consideraron inicialmente la idea de que “hay algo inherentemente diferente en la región polar norte con respecto a la del sur en términos de topografía, tal que el líquido llueve, drena o infiltra en el suelo más en un hemisferio”, dijo Oded Aharonson de Caltech, autor principal del trabajo de la Nature Geoscience.
Sin embargo, Aharonson indica que no hay diferencias sustanciales conocidas entre las regiones norte y sur para apoyar esta posibilidad. Como alternativa, el mecanismo responsable de esta dicotomía regional puede ser estacional. Un año en Titán lleva 29,5 años terrestres. Cada 15 años terrestres, las estaciones de Titán se invierten, de esta manera pasa a ser verano en un hemisferio e invierno en el otro. De acuerdo con esta hipótesis de variación estacional, la lluvia y la evaporación del metano varían en diferentes estaciones – lagos llenos recientemente en el norte mientras se secan en el sur.
El problema con esta idea, dijo Aharonson, es que representa disminuciones de aproximadamente un metro por año en la profundidad de los lagos del hemisferio que está en verano. Pero los lagos de Titán son de unos cientos de metros de profundidad en promedio y no se drenarían (o llenarían) en 15 años. Además, la variación estacional no puede explicar la disparidad entre los hemisferios en el número de lagos vacíos. La región polar norte tiene aproximadamente tres veces más cuencas de lagos secos que en el sur y siete veces más que las llenadas parcialmente.
“¿Cómo se mueve el hoyo en el suelo?” preguntó Aharonson. “El mecanismo estacional puede ser responsable en parte del transporte global de metano líquido, pero esa no es toda la historia.” Una explicación más razonable, dicen Aharonson y sus colegas, está relacionada a la excentricidad de la órbita de Saturno – y por lo tanto de Titán, su satélite – alrededor del sol.
Como la Tierra y otros planetas, la órbita de Saturno no es perfectamente circular, si no que es más bien algo elíptica y oblicua. Debido a esto, durante el verano austral, Titán está alrededor de 12 porciento más cerca del sol que durante el verano boreal. Como resultado, los veranos boreales son largos y suaves y los veranos australes son cortos e intensos.
“Nosotros proponemos que, en esta configuración orbital, la diferencia entre evaporación y precipitación no es igual en estaciones opuestas, lo cual significa que existe un transporte neto de metano desde el sur al norte”, dijo Aharonson. Este desbalance debería conducir a una acumulación de metano y, como consecuencia, a la formación de muchos más lagos en el hemisferio norte.
Sin embargo, la situación sólo es cierta en este momento. A través de muy largas escalas de tiempo de decenas de miles de años, los parámetros orbitales de Saturno varían, al tiempo que causan que Titán esté más cercano al sol durante el verano boreal y más lejos en el verano austral, y produciendo una inversión en el transporte neto de metano. Esto debería llevar al aumento de hidrocarburo – y una abundancia de lagos – en el hemisferio sur.
“Como la Tierra, Titán tiene variaciones en el clima de decenas de miles de años, conducidas por los movimientos orbitales”, dijo Aharonson. En la Tierra, estas variaciones, conocidas como ciclos de Milankovitch, están vinculadas a cambios en la radiación solar, la cual afecta la redistribución global de agua en la forma de los glaciares y se cree que son responsables de los ciclos de glaciaciones. “En Titán, hay ciclos climáticos de larga duración en el movimiento global del metano que hacen lagos y tallan cuencas de lagos. En ambos casos, encontramos un registro del proceso enclavado en la geología”, agregó.
“Puede que hayamos encontrado sobre otro objeto del sistema solar un ejemplo de cambio climático de larga duración, análogo a los ciclos de Milankovitch en la Tierra”, dijo.
Los coautores del trabajo son el estudiante graduado de Caltech Alexander G. Hayes; Jonathan I. Lunine, Laboratorio Lunar y Planetario, Tucson, Arizona; Ralph D. Lorenz, Laboratorio de Física Aplicada y la Universidad Johns Hopkins, Laurel, Maryland; Michael D. Allison, Instituto Goddard para el Estudio del Espacio de la NASA, New York; y Charles Elachi, director del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL). El trabajo fue financiado parcialmente por el Proyecto Cassini.
Para más información acerca de la misión Cassini-Huygens visite: http://www.nasa.gov/cassini o http://saturn.jpl.nasa.gov/index.cfm. La misión Cassini-Hygens es un proyecto cooperativo entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana (ASI). El JPL, una división del Instituto de Tecnología de California, en Pasadena, administra la misión para la Misión de la Dirección de Ciencias de la NASA, en Washington, D.C.

Jia-Rui C. Cook 818-354-0850
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
[email protected]

Stephen Cole 202-657-2194
Headquarters, Washington
[email protected]

2009-180

Traducido por Aldo Javier Wilberger