En su último sobrevuelo de la luna más grande de Saturno en 2017, la nave espacial Cassini de la NASA recopiló datos de radar que revelaban que los pequeños lagos líquidos en el hemisferio norte de Titán son sorprendentemente profundos, encaramados en lo alto de colinas y llenos de metano.
Los nuevos hallazgos, publicados el 15 de abril en Nature Astronomy, son la primera confirmación de cuán profundos son algunos de los lagos de Titán más de 300 pies o 100 metros y de su composición. Proporcionan nueva información sobre la forma en que el metano líquidollueve, se evapora y se infiltra en Titán, el único cuerpo planetario en nuestro sistema solar, aparte de la Tierra, que tiene líquido estable en su superficie.
Los científicos han sabido que el ciclo hidrológico de Titán funciona de manera similar al de la Tierra, con una diferencia importante. En lugar de que el agua se evapore del mar, formando nubes y lluvia, Titán lo hace todo con metano y etano. Tendemos a pensar en estos hidrocarburos como ungas en la Tierra, a menos que estén presurizados en un tanque. Pero Titán está tan frío que se comportan como líquidos, como la gasolina a temperatura ambiente en nuestro planeta.
Los científicos han sabido que los mares del norte mucho más grandes están llenos de metano, pero encontrar los lagos más pequeños del norte llenos principalmente de metano fue una sorpresa. Anteriormente, los datos de Cassini midieron Ontario Lacus, el único lago importante en el hemisferio sur de Titán. Allí encontraronuna mezcla aproximadamente igual de metano y etano. El etano es un poco más pesado que el metano, con más átomos de carbono e hidrógeno en su composición.
"Cada vez que hacemos descubrimientos en Titán, Titán se vuelve cada vez más misterioso", dijo el autor principal Marco Mastrogiuseppe, científico de radar de Cassini en Caltech en Pasadena, California. "Pero estas nuevas mediciones ayudan a responder algunas preguntas clave.Ahora podemos entender mejor la hidrología de Titán ".
Además de las rarezas de Titán, con sus características similares a la Tierra talladas por materiales exóticos, es el hecho de que la hidrología en un lado del hemisferio norte es completamente diferente a la del otro lado, dijo el científico y coautor de CassiniJonathan Lunine de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York.
"Es como si miraras hacia el Polo Norte de la Tierra y pudieras ver que Norteamérica tenía un entorno geológico completamente diferente para los cuerpos de líquido que Asia", dijo Lunine.
En el lado este de Titán, hay grandes mares con baja elevación, cañones e islas. En el lado occidental: pequeños lagos. Y las nuevas mediciones muestran los lagos encaramados sobre grandes colinas y mesetas. Las nuevas mediciones de radar confirman hallazgos anterioresque los lagos están muy por encima del nivel del mar, pero evocan una nueva imagen de accidentes geográficos, como mesetas o colinas, pegados a cientos de pies sobre el paisaje circundante, con lagos líquidos profundos en la parte superior.
El hecho de que estos lagos occidentales son pequeños, de solo decenas de millas de diámetro, pero muy profundos también les dice a los científicos algo nuevo sobre su geología: es la mejor evidencia hasta ahora de que probablemente se formaron químicamente cuando el lecho rocoso de hielo y orgánicos sólidos circundantesdisuelto y colapsado. En la Tierra, lagos de agua similares se conocen como lagos kársticos. Ocurriendo en áreas como Alemania, Croacia y Estados Unidos, se forman cuando el agua disuelve el lecho de roca caliza.
Junto con la investigación de lagos profundos, un segundo artículo en Nature Astronomy ayuda a desentrañar más del misterio del ciclo hidrológico de Titán. Los investigadores utilizaron datos de Cassini para revelar lo que llaman lagos transitorios. Diferentes conjuntos de observaciones, desde datos de radar e infrarrojos,- parece mostrar que los niveles de líquido cambiaron significativamente.
La mejor explicación es que hubo un cambio estacional en los líquidos superficiales, dijo el autor principal Shannon MacKenzie, científico planetario del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland. "Una posibilidad es que estas características transitorias podrían haber sido menos profundas".cuerpos de líquido que en el transcurso de la temporada se evaporaron e infiltraron en el subsuelo ", dijo.
Estos resultados y los hallazgos del artículo de Nature Astronomy sobre los lagos profundos de Titán respaldan la idea de que la lluvia de hidrocarburos alimenta a los lagos, que luego pueden evaporarse a la atmósfera o drenarse en el subsuelo, dejando depósitos de líquido almacenados debajo.
Cassini, que llegó al sistema de Saturno en 2004 y terminó su misión en 2017 al sumergirse deliberadamente en la atmósfera de Saturno, mapeó más de 620,000 millas cuadradas 1,6 millones de kilómetros cuadrados de lagos líquidos y mares en la superficie de Titán. Hizo el trabajocon el instrumento de radar, que envió ondas de radio y recolectó una señal de retorno o eco que proporcionó información sobre el terreno y la profundidad y composición de los cuerpos líquidos, junto con dos sistemas de imágenes que podrían penetrar la espesa neblina atmosférica de la luna.
Los datos cruciales para la nueva investigación se reunieron en el último sobrevuelo de Titán por Cassini, el 22 de abril de 2017. Fue la última mirada de la misión a los lagos más pequeños de la luna, y el equipo aprovechó al máximo. Recolectando ecos delsuperficies de pequeños lagos, mientras que Cassini fue comprimido por Titán fue un desafío único.
"Este fue el último hurra de Cassini en Titán, y realmente fue una hazaña", dijo Lunine
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, California, administra la misión para la Dirección de la Misión Científica de la NASA, WashingtonJPL diseñó, desarrolló y ensambló el orbitador Cassini. El instrumento de radar fue construido por JPL y la Agencia Espacial Italiana, trabajando con miembros del equipo de los Estados Unidos y varios países europeos.
Más información sobre Cassini se puede encontrar aquí: http://solarsystem.nasa.gov/cassini
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Materiales proporcionado por NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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