La navicella spaziale Cassini sta ottenendo alcuni strani dati dalla luna di Saturno, Titano, e gli scienziati testeranno presto se potrebbero esserci "iceberg" di sorta, blocchi di ghiaccio di idrocarburi che galleggiano sulla superficie dei laghi e mari di idrocarburi liquidi.
"Una delle domande più intriganti su questi laghi e mari è se possano ospitare una forma di vita esotica", ha dichiarato Jonathan Lunine, co-autore di articoli cartacei e scienziato interdisciplinare Titan alla Cornell University, Ithaca, NY "E la formazione di il ghiaccio galleggiante di idrocarburi fornirà un'opportunità per una chimica interessante lungo il confine tra liquido e solido, un confine che potrebbe essere stato importante nell'origine della vita terrestre ".
Titano è l'unico altro corpo oltre alla Terra nel nostro sistema solare con corpi stabili di liquido sulla sua superficie. Ma su Titano fa troppo freddo perché l'acqua sia liquida, quindi idrocarburi come etano e metano riempiono i bacini lacustri e i mari e gli scienziati hanno stabilito che esiste persino un probabile ciclo di precipitazione ed evaporazione che coinvolge idrocarburi.
L'etano e il metano sono molecole organiche, che gli scienziati ritengono possano costituire i mattoni per la chimica più complessa da cui è nata la vita.
Cassini ha visto una vasta rete di questi mari di idrocarburi coprire l'emisfero settentrionale di Titano, mentre un gruppo più sporadico di laghi si trova nell'emisfero meridionale.
È stato a lungo pensato che laghi o mari punteggiassero Titano, sin da quando Voyager 1 e 2 hanno sorvolato il sistema di Saturno nei primi anni '80. Ma con la fitta atmosfera di Titano, le prove dirette non furono ottenute fino al 1995 durante le osservazioni del telescopio spaziale Hubble. La missione Cassini ha ripreso e mappato molti di questi corpi di liquidi su Titano.
La navicella spaziale Cassini sta ottenendo letture contrastanti nella riflettività delle superfici dei laghi su Titano. Una superficie liscia o liquidi punteggiati da pezzi di ghiaccio potrebbero essere una spiegazione possibile per le letture.
Fino a questo punto, gli scienziati di Cassini presumevano che i laghi Titano non avrebbero avuto ghiaccio galleggiante, perché il metano solido è più denso del metano liquido e affonderebbe. Ma un nuovo modello considera l'interazione tra i laghi e l'atmosfera, risultando in diverse miscele di composizioni, sacche di gas azoto e sbalzi di temperatura. Il risultato, hanno scoperto gli scienziati, è che il ghiaccio invernale galleggerà nei laghi e nei mari ricchi di metano ed etano di Titano se la temperatura è inferiore al punto di congelamento del metano - meno 297 gradi Fahrenheit (90,4 kelvin). Gli scienziati hanno capito che tutte le varietà di ghiaccio che avrebbero considerato galleggiavano se fossero composte da almeno il 5% di "aria", che è una composizione media per i giovani ghiacci marini sulla Terra. ("Air" su Titan ha significativamente più azoto rispetto all'aria terrestre e quasi nessun ossigeno.)
Se la temperatura scende di pochi gradi, il ghiaccio affonderà a causa delle proporzioni relative dell'azoto gassoso nel liquido rispetto al solido. Le temperature vicine al punto di congelamento del metano potrebbero portare sia al galleggiamento che al naufragio del ghiaccio, ovvero una crosta di ghiaccio idrocarburica sopra il liquido e blocchi di ghiaccio idrocarburico sul fondo del letto del lago. Gli scienziati non hanno del tutto capito di che colore sarebbe il ghiaccio, anche se sospettano che sarebbe incolore, come lo è sulla Terra, forse marrone rossastro colorato dall'atmosfera di Titano.
"Ora sappiamo che è possibile congelare il ghiaccio ricco di metano ed etano su Titano in blocchi sottili che si uniscono mentre si raffredda, simile a quello che vediamo con il ghiaccio marino artico all'inizio dell'inverno", ha detto Jason Hofgartner , primo autore dell'articolo e studioso del Consiglio canadese di scienze naturali e ingegneria presso la Cornell. "Vogliamo prendere in considerazione queste condizioni se un giorno decidessimo di esplorare la superficie di Titano".
Lo strumento radar di Cassini sarà in grado di testare questo modello osservando cosa succede alla riflettività della superficie di questi laghi e mari. Un lago di idrocarburi che si scalda all'inizio della primavera si scioglie, come hanno iniziato a fare i laghi settentrionali di Titano, può diventare più riflettente quando il ghiaccio sale in superficie. Ciò fornirebbe una qualità della superficie più ruvida che riflette più energia radio su Cassini, rendendola più luminosa. Man mano che il clima si fa più caldo e il ghiaccio si scioglie, la superficie del lago sarà pura e apparirà al radar Cassini per oscurarsi.
"La lunga permanenza di Cassini nel sistema Saturn ci offre un'opportunità senza precedenti di guardare gli effetti del cambiamento stagionale a Titano", ha dichiarato Linda Spilker, scienziata del progetto Cassini presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. "Avremo l'opportunità di vedere se le teorie sono giuste. "
Fonte: NASA / JPL
