Durante la preparazione per la visita di Cassini alla luna di Saturno, Titano, i ricercatori si aspettavano di vedere il luogo inondato di etano, un sottoprodotto della rottura del metano. È possibile che questa nuvola piova a dirotto in etano in estate, per poi condensarsi attorno al palo in inverno, accumulandosi come ghiaccio.
Lo spettrometro di mappatura visiva e infrarossa di Cassini (VIMS) ha rilevato quella che sembra essere una massiccia nuvola di etano che circonda il polo nord di Titano. La nuvola potrebbe nevicare fiocchi di neve di etano nei laghi di metano sottostanti.
La nuvola potrebbe essere l'indizio necessario per risolvere un enigma che ha confuso gli scienziati che finora hanno visto poche prove di un velo di nuvole di etano e liquidi superficiali inizialmente pensato abbastanza ampio da coprire l'intera superficie di Titano con un oceano profondo 300 metri .
Prima che la missione Cassini-Huygens iniziasse a visitare Titano nel 2004, "Ci aspettavamo di vedere un sacco di etano - enormi nuvole di etano a tutte le latitudini e vasti mari sulla superficie della gigantesca luna di Saturno, Titano", ha detto lo scienziato planetario dell'Università dell'Arizona Caitlin Griffith.
Questo perché la luce ultravioletta solare rompe irreversibilmente il metano nell'atmosfera prevalentemente di azoto di Titano. L'etano è di gran lunga il sottoprodotto più abbondante quando il metano si rompe. Se il metano fosse stato un costituente dell'atmosfera per tutta la vita di 4,5 miliardi di anni di Titano - e non vi era motivo di sospettare che non lo fosse - la grande luna sarebbe inondata di mari di etano, hanno teorizzato gli scienziati.
Il radar del veicolo spaziale Cassini della NASA ha trovato laghi nelle latitudini artiche settentrionali di Titano su un flyby lo scorso 22 luglio. Tuttavia, "Ora sappiamo che la superficie di Titano è in gran parte priva di laghi e oceani", ha detto Griffith. È membro del team Cassini VIMS, con sede negli Emirati Arabi Uniti, guidato dal Professor Robert Brown del Lunar and Planetary Lab degli Emirati Arabi Uniti.
L'etano mancante è tanto più misterioso perché le immagini di Cassini suggeriscono che altri precipitati solidi meno abbondanti dalle reazioni fotochimiche nell'atmosfera di Titano hanno formato dune e coperto crateri sulla sua superficie, ha detto Griffith.
VIMS ha effettuato il primo rilevamento della vasta nuvola di etano polare di Titano quando ha sondato le alte latitudini settentrionali di Titano sui voli Cassini nel dicembre 2004, agosto 2005 e settembre 2005.
VIMS ha rilevato il cirro come una banda luminosa ad altitudini comprese tra 30 km e 60 km ai margini del circolo polare artico di Titano, tra 51 ° e 69 ° di latitudine nord. VIMS ha visto solo una parte della nuvola perché la maggior parte della regione polare settentrionale è all'ombra dell'inverno e non sarà completamente illuminata fino al 2010, ha osservato Griffith.
"Le nostre osservazioni implicano che i depositi superficiali di etano dovrebbero essere trovati specificamente ai poli, piuttosto che distribuiti globalmente sul disco di Titano come precedentemente ipotizzato", ha detto Griffith. "Ciò potrebbe in parte spiegare la mancanza di oceani e nuvole di etano liquido alle medie e basse latitudini di Titano."
“Pensiamo che l'etano stia piovendo o, se le temperature sono abbastanza fredde, nevica sul polo nord in questo momento. Quando le stagioni cambiano, prevediamo che l'etano si condenserà sul polo sud durante il suo inverno ”, ha affermato Griffith. Se le condizioni polari sono fresche come dicono le previsioni, l'etano potrebbe accumularsi come il ghiaccio polare.
L'etano si dissolve nel metano, che gli scienziati prevedono che piova dall'atmosfera al polo nord durante il suo freddo inverno. "Durante gli inverni polari, prevediamo che le pianure cullino i laghi di metano che sono ricchi di etano", ha osservato Griffith. "Forse questi sono i laghi recentemente ripresi da Cassini."
Se l'etano fosse stato prodotto al ritmo odierno per tutta la vita di Titano, un totale di due chilometri di etano sarebbe precipitato sui poli. Ma sembra improbabile, disse Griffith.
Gli scienziati non hanno prove dirette per le calotte polari di etano di ghiaccio. Il polo nord di Titano è nell'oscurità invernale e le telecamere Cassini devono ancora vederlo nella luce riflessa. Le telecamere Cassini hanno ripreso il polo sud di Titano. "La morfologia vista in quelle immagini non suggerisce una calotta polare di due chilometri, ma le immagini mostrano caratteristiche di flusso", ha detto Griffith.
"Inizieremo a fare più passaggi polari nei prossimi mesi", ha aggiunto. "Entro la fine del prossimo anno Cassini avrà registrato il primo profilo di temperatura polare di Titano, che ci dirà come le condizioni del freddo sono al polo."
Griffith è il primo autore dell'articolo, "Evidence for a Polar Ethane Cloud on Titan", pubblicato nell'attuale numero di Science del 15 settembre. Paulo Pinteado e il leader del team VIMS Robert Brown degli Emirati Arabi Uniti e ricercatori francesi, il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, il Geological Survey degli Stati Uniti, la Cornell University, il NASA Ames Research Center, il Portogallo e la Germania sono co-autori.
Griffith, Pinteado e Robert Kursinski di UA hanno collaborato in precedenza agli studi sulle nuvole di metano lunghe mille miglia che legano Titano alle latitudini meridionali. Hanno concluso dall'analisi delle immagini VIMS che queste nuvole convettive altamente localizzate, che sono composte da metano, derivano dal riscaldamento estivo tanto quanto i temporali si formano sulla Terra.
Lo strumento VIMS è uno spettrometro per imaging che produce uno speciale set di dati chiamato cubo di immagine. Prende un'immagine di un oggetto in molti colori contemporaneamente. Una normale videocamera riprende le immagini in tre colori primari (rosso, verde e blu) e le combina per produrre immagini viste dall'occhio umano. Lo strumento VIMS acquisisce immagini in 352 lunghezze d'onda o colori separati, che abbracciano un regno di colori ben oltre quelli visibili agli umani. Tutti i materiali riflettono la luce in un modo unico. Quindi le molecole di qualsiasi elemento o composto possono essere identificate dalle lunghezze d'onda che riflettono o assorbono, dai loro spettri "firma".
La missione Cassini-Huygens è un progetto cooperativo della NASA, dell'Agenzia spaziale europea e dell'Agenzia spaziale italiana. Il Jet Propulsion Laboratory, una divisione del California Institute of Technology di Pasadena, California, gestisce la missione della direzione della missione scientifica della NASA, Washington, DC. L'orbita Cassini e le sue due telecamere di bordo sono state progettate, sviluppate e assemblate presso JPL. Il team Visual and Infrared Mapping Spectrometer ha sede presso l'Università dell'Arizona a Tucson.
Fonte originale: Comunicato stampa dell'Università dell'Arizona
