El entorno en Titán, la luna más grande de Saturno, puede parecer sorprendentemente familiar: las nubes se condensan y llueven en la superficie, alimentando ríos que desembocan en océanos y lagos. Fuera de la Tierra, Titán es el único otro cuerpo planetario en el sistema solar conríos que fluyen activamente, aunque se alimentan de metano líquido en lugar de agua. Hace mucho tiempo, Marte también albergaba ríos, que recorrían valles a través de su superficie ahora árida.
Ahora los científicos del MIT han descubierto que a pesar de estas similitudes, los orígenes de la topografía, o las elevaciones de la superficie, en Marte y Titán son muy diferentes a los de la Tierra.
en un artículo publicado en ciencia , los investigadores informan que Titán, como Marte pero a diferencia de la Tierra, no ha sufrido ninguna tectónica de placas activa en su pasado reciente. La agitación de las montañas por la tectónica de placas desvía los caminos que toman los ríos. El equipo descubrió que faltaba esta firma reveladorade las redes fluviales en Marte y Titán.
"Si bien los procesos que crearon la topografía de Titán siguen siendo enigmáticos, esto excluye algunos de los mecanismos con los que estamos más familiarizados en la Tierra", dice el autor principal Benjamin Black, anteriormente estudiante graduado del MIT y ahora profesor asistente en la CiudadColegio de Nueva York.
En cambio, los autores sugieren que la topografía de Titán puede crecer a través de procesos como cambios en el grosor de la corteza helada de la luna, debido a las mareas de Saturno.
El estudio también arroja algo de luz sobre la evolución del paisaje en Marte, que una vez albergó un gran océano y ríos de agua. El equipo del MIT proporciona evidencia de que las principales características de la topografía marciana se formaron muy temprano en la historia del planeta,influyendo en los caminos de los sistemas fluviales más jóvenes, incluso cuando las erupciones volcánicas y los impactos de asteroides cicatrizaron la superficie del planeta.
"Es notable que hay tres mundos en el sistema solar donde los ríos que fluyen se han tallado en el paisaje, ya sea en el presente o en el pasado", dice Taylor Perron, profesor asociado de geología en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT EAPS. "Existe esta increíble oportunidad de utilizar los accidentes geográficos que los ríos han creado para aprender cómo las historias de estos mundos son diferentes".
Los coautores de Perron y Black incluyen a la ex estudiante del MIT Elizabeth Bailey e investigadores de la Universidad de California en Berkeley, la Universidad de California en Santa Cruz y la Universidad de Stanford.
Flujos difusos
Desde 2004, la nave espacial Cassini de la NASA ha estado dando vueltas alrededor de Saturno y enviando a la Tierra impresionantes imágenes de los anillos y las lunas del planeta. Las imágenes de la superficie de Titán han brindado a los científicos una primera vista de los valles de los ríos, las dunas de arena y los patrones meteorológicos activos de la Luna.Cassini también ha realizado mediciones aproximadas de la topografía de Titán en algunos lugares, aunque estas mediciones tienen una resolución mucho más gruesa.
Perron y Black se preguntaron si podrían refinar su visión de la topografía de Titán aplicando lo que se sabe sobre la topografía en la Tierra y Marte, y cómo han evolucionado sus ríos.
Por ejemplo, en la Tierra, el proceso de la tectónica de placas ha remodelado continuamente el paisaje, empujando las cordilleras hacia arriba entre colisiones de placas continentales y abriendo cuencas oceánicas a medida que las masas de tierra se separan lentamente. Los ríos, por lo tanto, se adaptan constantemente a los cambios en la topografía,esquivando las crecientes cadenas montañosas para llegar al océano.
Marte, por otro lado, se cree que se formó principalmente durante el período de acreción primordial y el llamado bombardeo pesado tardío, cuando los asteroides crearon cuencas de impacto masivo y empujaron enormes volcanes.
Los científicos ahora tienen mapas bien resueltos de redes fluviales y topografía tanto en la Tierra como en Marte, junto con una creciente comprensión de sus respectivas historias. Perron y Black usaron esta base para obtener información sobre la historia topográfica de Titán.
"Sabemos algo sobre los ríos y algo sobre la topografía, y esperamos que los ríos interactúen con la topografía a medida que evoluciona", dice Black. "Nuestro objetivo era utilizar esas piezas para descifrar el código de lo que formó la topografía en elprimer lugar."
de acuerdo con la topografía
El equipo compiló primero un mapa de redes fluviales para la Tierra, Marte y Titán. Dichos mapas fueron previamente realizados por otros para la Tierra y Marte; Black generó un mapa del río para Titán utilizando imágenes tomadas por Cassini. Para los tres mapas, ellos investigadores marcaron la dirección en que parecía fluir cada río.
Luego compararon los mapas topográficos de los tres cuerpos planetarios, en diferentes grados de resolución. Los mapas de la Tierra son nítidos en detalle, al igual que los de Marte, mostrando picos de montañas y cuencas de impacto en alto relieve. Por el contrario, debido al grueso de Titán, atmósfera nebulosa, el mapa global de la topografía de Titán es extremadamente difuso, mostrando solo las características más amplias.
Para hacer comparaciones directas entre las topografías, los investigadores marcaron la resolución de los mapas para la Tierra y Marte, para que coincida con la resolución disponible para Titán. Luego superpusieron mapas de las redes fluviales de cada cuerpo planetario, en sus respectivas topografías, y marcaroncada río que parecía fluir cuesta abajo.
Por supuesto, los ríos solo fluyen cuesta abajo. Pero el equipo observó que los ríos pueden parecer que fluyen cuesta arriba, simplemente porque un mapa a baja resolución puede no capturar detalles más finos como las cadenas montañosas que desviarían el flujo de un río.
Cuando los investigadores calcularon el porcentaje de ríos en Titán que parecían fluir cuesta abajo, el número coincidía más estrechamente con Marte. También compararon lo que llamaron "conformidad topográfica": el grado de divergencia entre la pendiente de una topografía y la dirección deel flujo de un río. Aquí también, encontraron que Titán se parecía a Marte sobre la Tierra.
"Una predicción que podemos hacer es que, cuando finalmente obtengamos mapas topográficos más refinados de Titán, veremos una topografía que se parece más a Marte que a la Tierra", dice Perron. "Titán podría tener altibajos a gran escala, quepodría haberse formado hace algún tiempo, y los ríos se han estado erosionando en esa topografía desde entonces, en lugar de tener nuevas cadenas montañosas apareciendo todo el tiempo, con ríos constantemente luchando contra ellos ".
Rellenando una imagen
Una última pregunta que los investigadores buscaron responder fue cómo el cráter debido a los impactos de asteroides en Marte ha remodelado su topografía.
Black utilizó una simulación que el grupo desarrolló previamente, para modelar la erosión de los ríos en Marte con diferentes historias de cráteres de impacto. Encontró que el patrón de las redes de ríos en Marte hoy limita la medida en que los cráteres han remodelado la superficie de Marte. Esto sugiereque los cráteres de mayor impacto se formaron muy temprano en la historia de Marte, y que luego los golpes de asteroides en su mayoría abollaron y golpearon la superficie.
Como la misión de Cassini está programada para terminar en septiembre, Perron dice que una mayor investigación de la superficie de Titán ayudará a guiar futuras misiones a la luna distante.
"Cualquier forma de completar los detalles de cómo es la superficie de Titán, más allá de lo que podemos ver directamente en las imágenes y la topografía que Cassini ha recopilado, será valiosa para planificar un retorno", dice Perron.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Jennifer Chu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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