Vista de Cassini de la atmósfera nebulosa de Titán. Click para agrandar.
Titán es único en el Sistema Solar con su atmósfera rica en metano. Creen que esta corteza de metano está flotando sobre un océano de agua líquida mezclada con amoníaco. Esta emisión continua de gas metano probablemente alcanzó su punto máximo hace cientos de millones de años, y ahora está en una disminución lenta y constante.
Los datos de la sonda Huygens de la ESA se han utilizado para validar un nuevo modelo de la evolución de Titán, la luna más grande de Saturno, que muestra que su suministro de metano puede estar encerrado en una especie de hielo rico en metano.
La presencia de metano en la atmósfera de Titán es uno de los principales enigmas que la misión Cassini-Huygens de la NASA / ESA / ASI está tratando de resolver.
Titán se reveló el año pasado que tiene paisajes espectaculares aparentemente tallados por líquidos. La misión Cassini-Huygens también mostró que, después de todo, no queda mucho metano líquido en la superficie de la luna, por lo que no está claro de dónde proviene el gas metano atmosférico.
Utilizando los hallazgos de Cassini-Huygens, se desarrolló un modelo de la evolución de Titán, centrado en la fuente del metano atmosférico de Titán, en un estudio conjunto de la Universidad de Nantes, Francia, y la Universidad de Arizona en Tucson, EE. UU.
"Este modelo está de acuerdo con las observaciones realizadas hasta ahora por la sonda Huygens que aterrizó en Titán el 14 de enero de 2005 y los instrumentos de detección remota a bordo de la nave espacial Cassini", dijo Gabriel Tobie, del Laboratorio de Planetología y Geodinámica de Nantes. y autor principal de un artículo en Nature.
Hay una diferencia entre el volcanismo en la Tierra y el "criovolcanismo" en Titán. Los volcanes en Titán implicarían el derretimiento del hielo y la desgasificación del hielo, que es análogo al volcanismo de silicato en la Tierra, pero con diferentes materiales.
El metano, que desempeña un papel en Titán similar al agua en la Tierra, se habría liberado durante tres episodios: uno primero después del período de acreción y diferenciación, un segundo episodio hace aproximadamente 2000 millones de años cuando comenzó la convección en el núcleo de silicato y un episodio geológicamente reciente uno (hace 500 millones de años) debido al enfriamiento mejorado de la luna por convección de estado sólido en la corteza exterior.
Esto significa que el suministro de metano de Titán puede almacenarse en una especie de hielo rico en metano. Los científicos sugieren que el hielo, llamado "hidrato de clatrato", forma una costra sobre un océano de agua líquida mezclada con amoníaco.
"Como el metano se descompone por reacciones químicas inducidas por la luz durante un período de decenas de millones de años, no puede ser solo un remanente de la atmósfera presente cuando se formó Titán, y debe reponerse con bastante regularidad", dijo Tobie
"Según nuestro modelo, durante el último episodio de desgasificación, la disociación del clatrato de metano y, por lo tanto, la liberación de metano son inducidas por anomalías térmicas dentro de la corteza helada, que se generan por cristalización en el océano interno", dijo Tobie.
“Como esta cristalización comenzó hace relativamente poco tiempo (hace 500 a 1000 millones de años), esperamos que el océano de agua con amoníaco todavía esté presente a unas pocas decenas de kilómetros debajo de la superficie y que la emisión de gas metano siga funcionando. Aunque se espera que la tasa de desgasificación disminuya ahora (alcanzó su punto máximo hace unos 500 millones de años), la liberación de metano a través de erupciones criovolcánicas aún debería ocurrir en Titán ”, explicó Tobie.
"Parte de la corteza de clatrato podría calentarse de vez en cuando por la actividad" criovolcánica "en la luna, haciendo que libere metano a la atmósfera. Estas explosiones podrían producir flujos temporales de metano líquido en la superficie, lo que representa las características similares a las de los ríos que se ven en la superficie de Titán.
"Los instrumentos de Cassini, en particular su espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo (VIMS), deberían detectar un número creciente de características criovolcánicas y, si tenemos suerte, eventualmente pueden detectar erupciones de metano", agregó Tobie.
Si tienen razón, dicen los investigadores, entonces Cassini y las futuras misiones a Titán también deberían ser capaces de detectar la existencia de su posible océano de amoníaco de agua líquida subsuperficial.
Más adelante en la misión, Cassini hará mediciones que confirmarán (o no) la presencia del océano de agua interno, y también la existencia de un núcleo rocoso.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
