Las dunas de arena de Titán. Click para agrandar
Cuando notaron por primera vez las regiones ecuatoriales oscuras en Titán, los investigadores pensaron que podrían estar mirando los océanos de metano líquido. Las imágenes muestran enormes dunas que corren paralelas entre sí durante cientos de kilómetros. La poderosa gravedad de Saturno provoca vientos suaves en Titán, posiblemente transportando arena desde el otro lado de la luna y depositándola alrededor del ecuador.
Hasta hace un par de años, los científicos pensaban que las regiones ecuatoriales oscuras de Titán podrían ser océanos líquidos.
Nueva evidencia de radar muestra que son mares, pero mares de dunas de arena como las de los Desiertos de Arabia o Namibia, un miembro del equipo de radar de Cassini de la Universidad de Arizona y sus colegas informan en Science (5 de mayo).
Las imágenes de radar tomadas cuando la nave espacial Cassini voló cerca de Titán en octubre pasado muestran dunas de 330 pies (100 metros) de altura que corren paralelas entre sí durante cientos de millas en el ecuador de Titán. Un campo de dunas tiene más de 930 millas (1500 km) de largo, dijo Ralph Lorenz, del Laboratorio Lunar y Planetario de la UA.
"Es extraño", dijo Lorenz. “Estas imágenes de una luna de Saturno se parecen a las imágenes de radar de Namibia o Arabia. La atmósfera de Titán es más gruesa que la de la Tierra, su gravedad es más baja, su arena es ciertamente diferente: todo es diferente excepto el proceso físico que forma las dunas y el paisaje resultante ".
Hace diez años, los científicos creían que la luna Titán de Saturno está demasiado lejos del sol para tener vientos de superficie impulsados por el sol lo suficientemente potentes como para esculpir dunas de arena. También teorizaron que las regiones oscuras en el ecuador de Titán podrían ser océanos de etano líquido que atraparían arena.
Pero los investigadores han aprendido desde entonces que la poderosa gravedad de Saturno crea mareas significativas en la atmósfera de Titán. El efecto de marea de Saturno en Titán es aproximadamente 400 veces mayor que la marea de nuestra luna en la Tierra.
Como se vio por primera vez en los modelos de circulación hace un par de años, Lorenz dijo: “Las mareas aparentemente dominan los vientos cercanos a la superficie porque son muy fuertes en toda la atmósfera, de arriba abajo. Los vientos impulsados por el sol son fuertes solo en lo alto ”.
Las dunas vistas por el radar Cassini son de un tipo lineal o longitudinal particular que es característico de las dunas formadas por vientos que soplan desde diferentes direcciones. Las mareas hacen que el viento cambie de dirección a medida que conducen vientos hacia el ecuador, dijo Lorenz.
Y cuando el viento de marea se combina con el viento zonal de oeste a este de Titán, como muestran las imágenes de radar, crea dunas alineadas casi al oeste-este, excepto cerca de montañas que influyen en la dirección del viento local.
"Cuando vimos estas dunas en el radar comenzó a tener sentido", dijo. “Si miras las dunas, ves que los vientos de las mareas pueden estar soplando arena alrededor de la luna varias veces y convirtiéndola en dunas en el ecuador. Es posible que los vientos de marea transporten sedimentos oscuros desde las latitudes más altas al ecuador, formando el cinturón oscuro de Titán ".
El modelo de Titán de los investigadores sugiere que las mareas pueden crear vientos en la superficie que alcanzan aproximadamente una milla por hora (medio metro por segundo). "Aunque este es un viento muy suave, es suficiente para soplar granos a lo largo del suelo en la atmósfera gruesa y la baja gravedad de Titán", dijo Lorenz. La arena de Titán es un poco más gruesa pero menos densa que la arena típica de la Tierra o Marte. "Estos granos podrían parecerse a los granos de café".
El viento de marea variable se combina con el viento zonal de oeste a este de Titán para crear vientos de superficie que promedian aproximadamente una milla por hora (medio metro por segundo). La velocidad promedio del viento es un poco engañosa, porque las dunas de arena no se formarían en la Tierra o Marte a sus velocidades promedio de viento.
Si los granos están hechos de sólidos orgánicos, hielo de agua o una mezcla de ambos es un misterio. El espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo de Cassini, dirigido por Robert Brown de la UA, puede obtener resultados sobre la composición de dunas de arena.
Cómo se formó la arena es otra historia peculiar.
Es posible que se haya formado arena cuando la lluvia de metano líquido erosionó las partículas del lecho de roca de hielo. Los investigadores pensaron anteriormente que no llueve lo suficiente en Titán como para erosionar mucho lecho de roca, pero pensaron en términos de precipitación promedio.
Las observaciones y modelos de Titán muestran que las nubes y la lluvia son raras. Lorenz explicó que eso significa que las tormentas individuales podrían ser grandes y aún producir un promedio bajo de lluvia.
Cuando el equipo de Descent Imager / Spectral Radiometer (DISR) dirigido por la UA produjo imágenes tomadas durante el aterrizaje de la sonda Huygens en Titán en enero de 2005, el mundo vio barrancos, cauces y cañones en el paisaje. Estas mismas características en Titán se han visto con radar.
Estas características muestran que cuando llueve en Titán, llueve en eventos muy enérgicos, tal como lo hace en el desierto de Arizona, dijo Lorenz.
La lluvia energética que desencadena inundaciones repentinas puede ser un mecanismo para hacer arena, agregó.
Alternativamente, la arena puede provenir de sólidos orgánicos producidos por reacciones fotoquímicas en la atmósfera de Titán.
"Es emocionante que el radar, que es principalmente para estudiar la superficie de Titán, nos esté diciendo mucho sobre cómo funcionan los vientos en Titán", dijo Lorenz. "Esta será información importante para cuando volvamos a Titán en el futuro, tal vez con un globo".
Un grupo internacional de científicos son coautores del artículo de Science, "The Sand Seas of Titan: Cassini Observations of Longitudinal Dunes". Son del Laboratorio de Propulsión a Chorro, Instituto de Tecnología de California, Servicio Geológico de EE. UU. - Flagstaff, Instituto de Ciencia Planetaria, Wheeling Jesuit College, Proxemy Research of Bowie, Maryland, Universidad de Stanford, Instituto Goddard de Estudios Espaciales, Observatoire de Paris, Investigación internacional Facultad de Ciencias Planetarias, Universita d'Annunzio, Facolt di Ingegneria, Universit La Sapienza, Politecnico di Bari y Agenzia Spaziale Italiana. Jani Radebaugh y Jonathan Lunine del Laboratorio Lunar y Planetario de la UA están entre los coautores.
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, administra la misión de la Dirección de Misión Científica de la NASA, Washington. El orbitador Cassini fue diseñado, desarrollado y ensamblado en JPL.
Fuente original: Comunicado de prensa de la UA
