La missione Cassini su Saturno e le sue lune si è conclusa nel 2017, quando l'astronave è stata inviata precipitando nel gigante gassoso per raggiungere la sua fine. Ma ci sono ancora molti dati della missione per tenere impegnati gli scienziati. Un team di scienziati che lavora con i dati di Cassini ha fatto una scoperta sorprendente: i laghi pieni di metano di Titano sono molto più profondi e più strani del previsto.
Titano è un mondo insolito. È l'unico corpo, diverso dalla Terra, che ha liquido sulla sua superficie. Gli scienziati sospettano che alcune delle altre lune del Sistema Solare, come Encelado ed Europa, abbiano oceani liquidi. Ma quegli oceani sono oceani sotterranei. Solo Titano ha laghi di idrocarburi liquidi.
Durante l'ultimo sorvolo di Cassano su Titano, puntò il suo radar su alcuni dei laghi liquidi della luna. I dati mostrano che quei laghi sono profondi fino a 100 metri (300 piedi). I dati di quegli ultimi giorni gettano nuova luce anche sul ciclo degli idrocarburi di Titano.
Lo studio che descrive in dettaglio questi risultati proviene da due articoli pubblicati su Nature Astronomy. Il primo è "Laghi profondi e ricchi di metano su Titano". Lo studio include l'autore principale Marco Mastrogiuseppe, scienziato radar Cassini presso la Caltech di Pasadena, in California. Il secondo studio, chiamato
"Il caso dei cambiamenti stagionali della superficie nel distretto dei laghi di Titano" è rappresentato dall'autore principale Shannon MacKenzie, scienziato planetario del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory a Laurel, nel Maryland.
A proposito di quei laghi profondi
I dati delle sonde Voyager ci hanno dato il primo suggerimento che Titano avesse laghi liquidi. Ma quei dati erano solo inferenziali: mostrava che Titano aveva le condizioni giuste per esistere. Deve essere molto freddo perché esistano idrocarburi allo stato liquido. Dopo l'avvio del telescopio spaziale Hubble, ci ha fornito prove dirette della presenza dei laghi intorno al 1995. Anche altre osservazioni hanno sostenuto l'idea.
Ma ai primi tempi dell'ipotesi dei laghi Titano, non eravamo sicuri se contenesse laghi o oceani molto più grandi. Cassini è arrivato a Saturno nel 2004 e, sebbene non abbia visto subito laghi liquidi, alla fine li ha trovati ai poli, dove gli scienziati sospettavano che potessero esistere.
Da allora, molti laghi e mari sono stati trovati su Titano, e ce ne sono molte immagini.
"Ogni volta che facciamo scoperte su Titano, Titano diventa sempre più misterioso."
Marco Mastrogiuseppe, autore principale e scienziato radar Cassini presso Caltech a Pasadena, California.
Gli scienziati hanno imparato molto su Titano, specialmente dalla missione Cassini. Ma questi nuovi studi stanno andando ancora oltre. E ci stanno dicendo molto di più delle profondità dei mari di idrocarburi di Titano.
Sapevamo già che i mari del nord erano pieni di metano. Ma gli scienziati sono stati sorpresi di scoprire che anche i laghi molto più piccoli erano pieni di metano, dove si aspettavano di trovare l'etano, un idrocarburo più pesante. I risultati hanno gettato nuova luce sul ciclo degli idrocarburi di Titano.
Il ciclo degli idrocarburi su Titano funziona in modo simile al ciclo idrologico sulla Terra. In entrambi i casi, l'evaporazione forma nuvole che alla fine cadono in superficie, formando fiumi che sfociano in laghi di idrocarburi. Su Titano, il liquido viene evaporato vicino alle regioni equatoriali, quindi depositato come liquido nelle regioni polari.
"Ogni volta che facciamo scoperte su Titano, Titano diventa sempre più misterioso", ha dichiarato l'autore principale Marco Mastrogiuseppe, scienziato radar Cassini presso Caltech a Pasadena, California. “Ma queste nuove misurazioni aiutano a dare una risposta ad alcune domande chiave. Ora possiamo effettivamente meglio comprendere l'idrologia di Titano. "
Ma aspetta. Ottiene Weirder.
Titano è semplicemente strano. Ha caratteristiche del terreno che sono scolpite nello stesso modo in cui sono sulla Terra, ma con idrocarburi liquidi. Ma è diverso in molti modi enigmatici. I nuovi dati mostrano che il ciclo degli idrocarburi su un lato della regione polare settentrionale è diverso da quello sull'altro lato.
Sul lato occidentale di Titano, ci sono piccoli laghi, alcuni non più grandi di 10 miglia di diametro. Sono sopra il livello del mare, arroccati su grandi colline e altipiani. I dati dipingono un'immagine ultraterrena di mesas e butt che sporgono a centinaia di piedi oltre l'ambiente circostante, con profondi laghi di idrocarburi in cima.
Il lato orientale di Titano, tuttavia, è caratterizzato da grandi mari bassi, con canyon e isole. Perché così diverso?
"È come se tu guardassi verso il basso sul Polo Nord della Terra e potessi vedere che il Nord America aveva un ambiente geologico completamente diverso per i corpi di liquidi rispetto all'Asia", ha detto il co-autore dello studio Jonathan Lunine, scienziato Cassini della Cornell University.
Può essere dovuto alla geologia sottostante. Gli scienziati pensano che si siano formati quando il substrato roccioso circostante di ghiaccio e sostanze organiche solide si è dissolto e collassato chimicamente. È simile ad alcune aree terrene in Germania, negli Stati Uniti e in altri luoghi, dove si formano le caratteristiche chiamate laghi carsici quando l'acqua dissolve la roccia calcarea.
I nuovi dati mostrano anche che Titano può presentare laghi transitori. I dati radar e infrarossi mostrano questi laghi, con i loro livelli di liquido che fluttuano significativamente in brevi periodi di tempo. Shannon MacKenzie, autore principale di
"Il caso dei cambiamenti stagionali della superficie nel distretto dei laghi di Titano" ritiene che i cambiamenti stagionali spieghino questi laghi transitori.
"Una possibilità è che queste caratteristiche transitorie avrebbero potuto essere corpi di liquido più superficiali che nel corso della stagione sono evaporati e si sono infiltrati nel sottosuolo", ha detto.
Nel loro insieme, entrambe le carte dipingono un quadro del ciclo degli idrocarburi su Titano, dove piogge di idrocarburi alimentano i laghi, che sono quindi soggetti all'evaporazione. Ma non solo evaporazione; parte del liquido probabilmente fuoriesce nel sottosuolo, lasciando i serbatoi di idrocarburi liquidi sotto la superficie.
Le caratteristiche della superficie di Titano sono avvolte dalla densa atmosfera visivamente impenetrabile della luna. I dati alla base di questi studi sono stati raccolti in gran parte dai radar, molti dei quali ottenuti durante l'ultimo ravvicinamento finale della Luna di Cassini nell'aprile 2017. Il team Cassini sapeva che questa era la loro ultima opportunità di guardare i piccoli laghi di Titano e ritengono di aver creato meglio di esso.
"Questo è stato l'ultimo hurrah di Cassini a Titano, ed è stata davvero un'impresa", ha detto Lunine.
Fonti:
- Comunicato stampa: Cassini della NASA rivela sorprese con i Laghi di Titano
- Documento di ricerca: il caso delle variazioni stagionali della superficie nel distretto lacustre di Titano
- Documento di ricerca: laghi profondi e ricchi di metano su Titano
