Al prepararse para la visita de Cassini a la luna Titán de Saturno, los investigadores esperaban ver el lugar inundado de etano, un subproducto de la descomposición del metano. Es posible que esta nube llueva etano en verano y luego se condense alrededor del polo en invierno, acumulándose como hielo.
El espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo (VIMS) de Cassini ha detectado lo que parece ser una enorme nube de etano que rodea el polo norte de Titán. La nube podría estar nevando copos de nieve de etano en los lagos de metano a continuación.
La nube puede ser la pista necesaria para resolver un rompecabezas que ha confundido a los científicos que hasta ahora han visto poca evidencia de un velo de nubes de etano y líquidos superficiales que originalmente se creían lo suficientemente extensos como para cubrir toda la superficie de Titán con un océano de 300 metros de profundidad. .
Antes de que la misión Cassini-Huygens comenzara a visitar Titán en 2004, "esperábamos ver mucho etano, vastas nubes de etano en todas las latitudes y extensos mares en la superficie de la luna gigante Titán de Saturno", dijo la científica planetaria de la Universidad de Arizona, Caitlin Griffith.
Esto se debe a que la luz ultravioleta solar descompone irreversiblemente el metano en la atmósfera de nitrógeno de Titán. El etano es, con mucho, el subproducto más abundante cuando el metano se descompone. Si el metano ha sido un componente de la atmósfera durante los 4.500 millones de años de vida de Titán, y no había razón para sospechar que no, la gran luna estaría inundada de mares de etano, teorizaron los científicos.
El radar de la nave espacial Cassini de la NASA encontró lagos en las latitudes árticas del norte de Titán en un sobrevuelo el pasado 22 de julio. Sin embargo, "ahora sabemos que la superficie de Titán carece en gran medida de lagos y océanos", dijo Griffith. Es miembro del equipo Cassini VIMS con sede en la UA, encabezado por el profesor Robert Brown del Laboratorio Lunar y Planetario de la UA.
El etano perdido es aún más misterioso porque las imágenes de Cassini sugieren que otros precipitados sólidos menos abundantes de las reacciones fotoquímicas en la atmósfera de Titán han formado dunas y han cubierto cráteres en su superficie, dijo Griffith.
VIMS realizó la primera detección de la vasta nube de etano polar de Titán cuando sondeó las altas latitudes septentrionales de Titán en los sobrevuelos de Cassini en diciembre de 2004, agosto de 2005 y septiembre de 2005.
VIMS detectó la nube de cirro como una banda brillante a altitudes de entre 30 km y 60 km en el borde del círculo polar ártico, entre 51 grados y 69 grados de latitud norte. VIMS solo vio una parte de la nube porque la mayor parte de la región polar norte está en la sombra del invierno y no estará completamente iluminada hasta 2010, señaló Griffith.
"Nuestras observaciones implican que los depósitos superficiales de etano deben encontrarse específicamente en los polos, en lugar de distribuirse globalmente en el disco de Titán como se suponía anteriormente", dijo Griffith. "Eso puede explicar en parte la falta de océanos y nubes de etano líquido en las latitudes medias y bajas de Titán".
“Creemos que el etano está lloviendo o, si las temperaturas son lo suficientemente frescas, está nevando en el polo norte en este momento. Cuando cambian las estaciones, esperamos que el etano se condense en el polo sur durante el invierno ”, dijo Griffith. Si las condiciones polares son tan frías como dicen las predicciones, el etano podría acumularse como hielo polar.
El etano se disuelve en metano, que los científicos predicen que está lloviendo de la atmósfera en el polo norte durante su frío invierno. "Durante los inviernos polares, esperamos que las tierras bajas acunen los lagos de metano que son ricos en etano", señaló Griffith. "Quizás estos son los lagos recientemente fotografiados por Cassini".
Si el etano se produjera al ritmo actual durante toda la vida de Titán, un total de dos kilómetros de etano habrían precipitado sobre los polos. Pero eso parece poco probable, dijo Griffith.
Los científicos no tienen evidencia directa de capas polares de hielo de etano. El polo norte de Titán está en la oscuridad invernal, y las cámaras Cassini aún no lo han visto con luz reflejada. Las cámaras Cassini han captado imágenes del polo sur de Titán. "La morfología vista en esas imágenes no sugiere una capa de hielo polar de dos kilómetros, pero las imágenes muestran características de flujo", dijo Griffith.
"Vamos a comenzar a hacer más pases polares en los próximos meses", agregó. "A finales del próximo año, Cassini habrá registrado el primer perfil de temperatura polar de Titán, que nos dirá qué tan frías son las condiciones en el polo".
Griffith es el primer autor del artículo, "Evidencia de una nube de etano polar en Titán", publicado en la edición actual (15 de septiembre) de Science. Paulo Pinteado y el líder del equipo VIMS Robert Brown de la UA e investigadores de Francia, el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, el Servicio Geológico de EE. UU., La Universidad de Cornell, el Centro de Investigación Ames de la NASA, Portugal y Alemania son coautores.
Griffith, Pinteado y Robert Kursinski de UA colaboraron anteriormente en estudios de las nubes de metano de mil millas de largo que unen a Titán en las latitudes del sur. Con el análisis de las imágenes de VIMS, concluyeron que estas nubes convectivas altamente localizadas, que están compuestas de metano, son el resultado del calentamiento del verano al igual que las tormentas eléctricas se forman en la Tierra.
El instrumento VIMS es un espectrómetro de imagen que produce un conjunto de datos especial llamado cubo de imagen. Toma una imagen de un objeto en muchos colores simultáneamente. Una cámara de video común toma imágenes en tres colores primarios (rojo, verde y azul) y las combina para producir imágenes tal como las ve el ojo humano. El instrumento VIMS toma imágenes en 352 longitudes de onda separadas, o colores, que abarcan un reino de colores mucho más allá de los visibles para los humanos. Todos los materiales reflejan la luz de una manera única. Por lo tanto, las moléculas de cualquier elemento o compuesto pueden identificarse por las longitudes de onda que reflejan o absorben, sus espectros "característicos".
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California, administra la misión para la Dirección de Misión Científica de la NASA, Washington, D.C. El orbitador Cassini y sus dos cámaras a bordo fueron diseñadas, desarrolladas y ensambladas en JPL. El equipo del espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo tiene su sede en la Universidad de Arizona en Tucson.
Fuente original: Comunicado de prensa de la Universidad de Arizona
