Alcuni laghi di Titano hanno forme ad anello intorno a loro e gli scienziati stanno cercando di scoprire come si sono formati. Capire come si sono formati può dirci qualcosa su come si è formata l'intera regione in cui si trovano, compresi i laghi. Le caratteristiche a forma di anello si trovano intorno a piscine e laghi nelle regioni polari di Titano.
Grazie alla navicella spaziale Cassini, che ha trascorso 13 anni a studiare Saturno e le sue lune, sappiamo che la gelida luna di Titano è un luogo intrigante. Cassini ci ha mostrato che Titano ha circa 650 laghi e mari nelle sue regioni polari. Sappiamo anche che circa 300 di loro contengono etano e metano liquidi, sebbene non siano tutti pieni.
"La formazione dei laghi di Titano e le loro caratteristiche circostanti rimane una domanda aperta".
Anezina Solomonidou, ricercatrice dell'ESA presso il Centro europeo di astronomia spaziale e autrice principale dello studio.
La maggior parte dei laghi più piccoli su Titano ha spigoli vivi e pavimenti piatti. Possono raggiungere una profondità di 600 metri e hanno bordi esterni stretti larghi circa 1 km.
Ma alcuni di questi laghi e piscine hanno curiosi elementi a forma di anello che possono estendersi fino a 10 km nell'entroterra. Gli scienziati li chiamano bastioni e racchiudono totalmente il loro lago ospite.
Un nuovo studio ha approfondito queste caratteristiche del bastione. Lo studio si intitola "Analisi spettrale ed emissività dei bastioni rialzati intorno ai laghi settentrionali di Titano". L'autrice principale è Anezina Solomonidou, ricercatrice dell'ESA presso il Centro spaziale europeo di astronomia (ESAC). Hanno fatto affidamento sui dati dello spettrometro di mappatura visiva e infrarossa di Cassini (VIMS) per misurare l'emissività dei bastioni e altre caratteristiche di Titano, per trovare eventuali somiglianze e differenze.
"La formazione dei laghi di Titano e le loro caratteristiche circostanti, rimane una domanda aperta", ha detto Solomonidou in un comunicato stampa. “I bastioni possono contenere importanti indizi su come le regioni polari di Titano piene di laghi siano diventate ciò che vediamo oggi. Ricerche precedenti hanno rivelato la loro esistenza, ma come si sono formate? "
Il team di scienziati ha esaminato cinque regioni vicino al polo nord di Titano, una regione ricca di laghi e bastioni rialzati. Hanno anche esaminato tre laghi vuoti in una regione vicina per il confronto. Il team ha combinato i dati VIMS con i dati dell'imager Radar ad apertura sintetica (SAR) di Cassini.
La dimensione dei laghi variava da 30 km più piccoli2 laghi a quelli molto più grandi, fino a 670 km2 in misura. Tutti i laghi erano completamente circondati da bastioni alti da 200 ma 300 m, che si estendono fino a 30 km nell'entroterra dai bordi del lago.
Ciò che lo studio ha trovato è espresso al meglio dall'autore principale dello studio: "I dati spettrali hanno mostrato che i bastioni hanno una composizione diversa rispetto all'ambiente circostante", ha detto Solomonidou. "Anche i fondali di laghi vuoti che abbiamo studiato sembrano essere spettralmente simili ai bastioni, suggerendo che sia i bacini vuoti che i bastioni potrebbero essere realizzati o rivestiti con materiale simile e potrebbero quindi essersi formati in modo simile."
L'emissività spettrale dei laghi e dei bastioni assomiglia a un'altra delle caratteristiche di Titano. Il cosiddetto terreno labirinto è diffuso su Titano, sebbene copre solo circa il 5% della superficie lunare. Questo terreno labirinto è stato causato da idrocarburi liquidi che scorrevano sulla superficie di Titano e scolpivano i canali. Gli scienziati sospettano che il terreno labirinto sia ricco di sostanze chimiche organiche e, a causa della somiglianza spettrale tra esso e i bastioni e i letti dei laghi vuoti, è probabile che anche i letti dei laghi e i bastioni siano ricchi di sostanze organiche.
C'è qualcos'altro di curioso sui bastioni che circondano alcuni dei laghi di Titano. Circondano sempre completamente il lago ospite.
"I bastioni sono anche costantemente completi: mentre i bordi e le altre caratteristiche sono stati logorati e rotti nel tempo, i bastioni circondano sempre completamente il loro lago", ha detto la coautrice Alice Le Gall, che ha analizzato l'emissività spettrale dei bastioni. "Questo ci aiuta a limitare gli scenari di come potrebbero essersi formati."
Gli autori suggeriscono due possibili meccanismi che avrebbero potuto formare questi bastioni. Stanno attenti, tuttavia, a sottolineare che si tratta di un lavoro preliminare e tutt'altro che conclusivo.
"È difficile restringere il meccanismo esatto di come si formano questi bastioni, ma con ulteriori ricerche arriva una comprensione crescente di corpi intriganti come Titano."
ANEZINA SOLOMONIDOU, RICERCA ESA FELLOW AL CENTRO EUROPEO DI ASTRONOMIA SPAZIALE E AUTORE PRINCIPALE DELLO STUDIO.
La prima possibilità si basa sul fatto che i fondali lacustri vuoti e i laghi pieni hanno elevazioni diverse. Sulla base di ciò, gli autori pensano che un processo che coinvolge un sottosuolo saturo di acque sotterranee sia responsabile dei bastioni.
La seconda possibilità è che il bacino di un lago e la crosta che lo circonda prima si induriscano e poi si sgonfino, portando il lago a penetrare nel sottosuolo. La parte della regione che non si sgonfia viene lasciata sporgere sopra il terreno circostante per formare un bastione.
Il fatto che i bastioni siano sempre completi, piuttosto che scomposti come i cerchioni, suggerisce che i bastioni sono più vecchi, purché i cerchioni siano fatti di materiale più debole. In quello scenario, si formerebbe prima un lago di idrocarburi, poi un bastione e poi un bordo, che viene eroso a causa della sua composizione più debole.
Ma se sia il cerchione che il bastione sono fatti dello stesso materiale, questa spiegazione non si adatta.
Se entrambe le caratteristiche sono realizzate con lo stesso materiale, la storia dei laghi potrebbe andare così: in primo luogo, si forma un bacino. Il materiale residuo da ciò avrebbe prima formato i cerchioni, quindi i bastioni più grandi. Se questo è vero, allora i laghi con i bastioni sarebbero più giovani dei laghi senza i bastioni. I laghi più giovani semplicemente non sono stati abbastanza a lungo perché il loro bastione si erodesse e venisse rimosso.
"È difficile restringere il meccanismo esatto di come si formano questi bastioni, ma con ulteriori ricerche arriva una crescente comprensione di corpi intriganti come Titano", ha aggiunto Solomonidou.
Gli autori, come tutti gli altri interessati alle lune dispari nel nostro Sistema Solare, non vedono l'ora della missione JUpiter ICy moons Explorer (JUICE). JUICE è una missione dell'ESA prevista per il lancio nel 2022 e l'arrivo a Giove nel 2029. Trascorrerà tre anni esplorando Giove e tre delle sue lune: Callisto, Europa e Ganimede, tutti mondi oceanici.
"L'analisi dei dati Cassini sulle lune ghiacciate di Saturno, in particolare quando si combinano dati provenienti da più strumenti, è estremamente rilevante per preparare la missione JUICE che esplorerà le lune ghiacciate di Giove", ha detto il co-autore Olivier Witasse, che è anche scienziato del progetto dell'ESA Missione SUCCO.
"Anche se Titano è eccezionale, con laghi e piogge che non si trovano nelle lune di Giove, sapere di più su Titano aggiunge molto alla nostra comprensione delle lune ghiacciate del Sistema Solare collettivamente."
Fonti:
- Comunicato stampa: CASSINI ESPLORA LE FORMAZIONE DI UN ANELLO NEI LAGHI DI TITAN
- Research Paper: Analisi spettrale ed emissività dei bastioni rialzati intorno ai laghi settentrionali di Titano
- Space Magazine: anche se è un mondo alieno, i canyon di Titano sembrerebbero molto familiari
- Missione JUICE dell'ESA
