La più grande luna di Saturno, Titano, è un luogo misterioso; e più ne apprendiamo, più sorprese sembra avere in serbo. Oltre ad essere l'unico corpo oltre la Terra che ha un'atmosfera densa e ricca di azoto, ha anche laghi di metano sulla sua superficie e nuvole di metano nella sua atmosfera. Questo ciclo idrologico, in cui il metano viene convertito da liquido a gas e viceversa, è molto simile al ciclo dell'acqua qui sulla Terra.
Grazie alla NASA / ESA Cassini-HuygenLa missione, che si è conclusa il 15 settembre quando l'imbarcazione si è schiantata nell'atmosfera di Saturno, negli ultimi anni abbiamo imparato molto su questa luna. L'ultima scoperta, che è stata fatta da un team di scienziati planetari e geologi dell'UCLA, ha a che fare con le tempeste di pioggia a metano di Titano. Nonostante si tratti di un evento raro, questi temporali possono apparentemente diventare piuttosto estremi.
Lo studio che descrive in dettaglio le loro scoperte, intitolato "Modelli regionali di precipitazione estrema su Titano coerenti con la distribuzione osservata dei fan alluvionali", è recentemente apparso sulla rivista scientifica Nature Geoscience. Guidato da Saun P. Faulk, uno studente laureato presso il Dipartimento di Scienze della Terra, del Pianeta e dello Spazio dell'UCLA, il team ha condotto simulazioni delle precipitazioni di Titano per determinare in che modo eventi meteorologici estremi hanno modellato la superficie della luna.
Ciò che hanno scoperto è che gli estremi temporali di metano possono imprimere la superficie ghiacciata della luna più o meno allo stesso modo in cui i temporali estremi modellano la superficie rocciosa della Terra. Sulla Terra, i temporali intensi svolgono un ruolo importante nell'evoluzione geologica. Quando la pioggia è abbastanza forte, le tempeste possono innescare grandi flussi d'acqua che trasportano sedimenti in terre basse, dove forma caratteristiche a forma di cono note come fan alluvionali.
Durante la sua missione, il Cassini orbiter ha trovato prove di caratteristiche simili su Titano usando il suo strumento radar, il che ha suggerito che la superficie di Titano potrebbe essere influenzata da intense piogge. Mentre questi fan sono una nuova scoperta, gli scienziati hanno studiato la superficie di Titano sin da quando Cassini ha raggiunto il sistema Saturno per la prima volta nel 2006. A quel tempo, hanno notato diverse caratteristiche interessanti.
Questi includevano le vaste dune di sabbia che dominano le latitudini più basse di Titano e i laghi e i mari di metano che dominano le latitudini più alte, in particolare intorno alla regione polare settentrionale. I mari - Kraken Mare, Ligeia Mare e Punga Mare - misurano centinaia di chilometri attraverso e fino a diverse centinaia di metri di profondità e sono alimentati da canali ramificati simili a fiumi. Ci sono anche molti laghi più piccoli e poco profondi che hanno bordi arrotondati e pareti ripide e si trovano generalmente in aree piane.
In questo caso, gli scienziati dell'UCLA hanno scoperto che i fan alluvionali si trovano prevalentemente tra 50 e 80 gradi di latitudine. Questo li avvicina al centro degli emisferi nord e sud, sebbene leggermente più vicini ai poli dell'equatore. Per testare come le tempeste di pioggia di Titano potrebbero causare queste caratteristiche, il team dell'UCLA ha fatto affidamento su simulazioni al computer del ciclo idrologico di Titano.
Quello che hanno scoperto è che mentre la pioggia si accumula principalmente vicino ai poli - dove si trovano i principali laghi e mari di Titano - i temporali più intensi si verificano vicino a 60 gradi di latitudine. Ciò corrisponde alla regione in cui i fan alluvionali sono maggiormente concentrati e indica che quando Titano subisce precipitazioni, è piuttosto estremo - come un acquazzone stagionale simile a un monsone.
Come ha indicato Jonathan Mitchell - professore associato di scienze planetarie dell'UCLA e autore senior dello studio - questo non è dissimile da alcuni eventi meteorologici estremi recentemente sperimentati qui sulla Terra. "Le tempeste di metano più intense nel nostro modello climatico scaricano almeno un piede di pioggia al giorno, il che si avvicina a quello che abbiamo visto a Houston dall'uragano Harvey quest'estate", ha detto.
Il team ha anche scoperto che su Titano, i temporali di metano sono piuttosto rari, che si verificano meno di una volta per anno Titano - il che equivale a 29 anni e mezzo sulla Terra. Ma secondo Mitchell, che è anche il principale investigatore del gruppo di ricerca sulla modellizzazione del clima Titan dell'UCLA, questo è più spesso di quanto si aspettassero. "Avrei pensato che sarebbero stati eventi una volta al millennio, anche se quello", ha detto. "Quindi questa è piuttosto una sorpresa."
In passato, i modelli climatici di Titano hanno suggerito che il metano liquido si concentra generalmente più vicino ai poli. Ma nessuno studio precedente ha studiato in che modo le precipitazioni potrebbero causare il trasporto e l'erosione dei sedimenti o mostrato come ciò spiegherebbe le varie caratteristiche osservate sulla superficie. Di conseguenza, questo studio suggerisce anche che le variazioni regionali nelle caratteristiche della superficie potrebbero essere causate da variazioni regionali delle precipitazioni.
Inoltre, questo studio indica che Terra e Titano hanno ancora più cose in comune di quanto si pensasse. Sulla Terra, i contrasti di temperatura sono ciò che porta a intensi eventi meteorologici stagionali. In Nord America, i tornado si verificano dall'inizio alla fine della primavera, mentre le bufere di neve si verificano durante l'inverno. Nel frattempo, le variazioni di temperatura nell'Oceano Atlantico sono ciò che porta alla formazione di uragani tra l'estate e l'autunno.
Allo stesso modo, sembra che su Titano, gravi variazioni di temperatura e umidità siano ciò che innesca condizioni meteorologiche estreme. Quando l'aria più fresca e umida delle latitudini più elevate interagisce con l'aria più calda e più secca delle latitudini più basse, si ottengono intensi temporali. Questi risultati sono anche significativi quando si tratta di altri corpi nel nostro Sistema Solare che hanno fan alluvionali su di loro - come Marte.
Alla fine, comprendere la relazione tra le precipitazioni e le superfici planetarie potrebbe portare a nuove intuizioni sull'impatto del cambiamento climatico sulla Terra e sugli altri pianeti. Tale conoscenza farebbe anche molto per aiutarci a mitigare gli effetti che sta avendo qui sulla Terra, dove i cambiamenti sono solo innaturali, ma anche improvvisi e molto pericolosi.
E chi lo sa? Un giorno, potrebbe persino aiutarci a modificare gli ambienti su altri pianeti e corpi, rendendoli così più adatti all'insediamento umano a lungo termine (alias terraforming)!
