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6 de abril de 2009

Océanos subterráneos en Titán, el satélite de Saturno

Imagen: NASA/JPL/Cassini Project Office

Una nueva investigación demuestra que el mayor satélite natural de Saturno, Titán, podría tener un océano subterráneo de hidrocarburos así como una topografía desordenada en la que las cimas de las montañas están por debajo de la elevación promedio de su superficie.

Titán también tiene es achatado en su forma global, como cuando a una pelota de goma se la aplasta con el pie, más de lo que los investigadores esperaban, señala Howard Zebker, Geofísico e Ingeniero Eléctrico de Stanford, involucrado en este trabajo.

Los nuevos descubrimientos podrían ayudar a explicar la presencia de grandes lagos de hidrocarburos en ambos polos de Titán, lo cual ha sorprendido a los investigadores desde que fue descubierto, en 2007.

"Dado que los polos se encuentran aplastados con respecto al ecuador, si hay una napa freática de hidrocarburo que es más o menos esférica en su forma, entonces los polos deberán estar muy cerca por debajo de esta napa freática y las depresiones de estos polos se podrían llenar de líquido" señala Zebker. La forma de la napa freática estaría controlada por el campo gravitacional de Titán, y esto es algo que aún no está completamente comprendido.

Los hidrocarburos son los únicos materiales presentes en la superficie de Titán que se mantienen en forma líquida a 180 grados Celsius bajo cero, el promedio de la temperatura de su superficie. Cualquier agua podría estar congelada, lo que hace posible que en lugar de agua, Titán tenga el equivalente pero en hidrocarburos.

Los investigadores publican este trabajo en la revista Science y puede ser leído en el sitio web de dicha revista.

Zebker, autor líder del artículo, y un grupo de colegas, han realizado mediciones de radar de la superficie de Titán, en los pasados cuatro años, usando el instrumento a bordo de la misión Cassini, la cual orbita a Saturno. Cuando Cassini pasa cerca, hace un barrido de radar que penetra las nubes a través de la gruesa atmósfera de Titán y a lo largo de toda su superficie. Usando estos datos de radar, pudieron calcular las elevaciones de la superficie a lo largo de los lugares de barrido.

La combinación de más de 40 pistas de barrido a lo largo de la superficie, hizo que los investigadores pudieran calcular la forma tridimensional de Titán.

Zebker, señala que había razones teóricas para esperar que Titán no tuviera una forma esférica perfecta, pero sí ligeramente achatada o aplanada, debido a la fuerza centrífuga de su rotación cuando orbita a Saturno. Pero el grado de aplanamiento de Titán excedió lo que se esperaba, esto basado en la cercanía con Saturno y sus 16 días que dura su órbita.

También resulta que Titán no está aplastado uniformemente. Por analogía, si se pone un pie sobre una pelota de goma y se la presiona hacia abajo, la bola puede expandirse en forma igual hacia todos los lados, en dirección perpendicular a la fuerza que se hace, hacia abajo, con el pie.

Pero la expansión en Titán es asimétrica. El eje mayor está orientado hacia un punto que apunta hacia Saturno, como resultado de las fuerzas de marea provenientes de ese planeta. El eje menor corre a través de sus polos. Y el otro eje, está orientado en la dirección en la cual Titán orbita a Saturno, y es intermedio en su longitud.

"Si bien se esperaba alguna asimetría por el tirón gravitacional de Saturno, es obvio que algo causa que Titán tenga la forma diferente a la que se esperaba". señala Zebker.

Hay varias explicaciones posibles para la deformidad de Titán. Podría ser que la forma de este cuerpo fue determinada cuando estaba en una órbita más cercana a Saturno. "Otra es que ocurrieron procesos geofísicos activos en el interior de Titán y distorsionaron su forma", dice Zebker. "Podría haber muchas más explicaciones, pero no tenemos más información de este experimento como para distinguirlas".

Los procesos geofísicos activos podrían ayudar a explicar otras rarezas de Titán.

Zebker señala que si se observan imágenes de la superficie de Titán, se verán rasgos en su superficie que parecen ser muy similares a las montañas de nuestro planeta, pero no tienen altas elevaciones comparadas con las planicies que se extienden a su alrededor.

"Uno de los hallazgos realmente sorprendentes es que el mayor continente es más bajo que la elevación promedio de Titán, lo cual es opuesto a lo que ocurre en la Tierra, donde los continentes son más elevados que la altura promedio", dice Zebker.

"Mi explicación favorita es que el material del cual están formadas las montañas es simplemente más denso que el material que las rodea", señala. Esto podría resultar en que las montañas desplacen hacia abajo a la corteza que las rodea, poniendo a las montañas en una planicie de su propia creación.

En la Tierra, la situación es la inversa: la corteza está bajo los océanos y es más densa que los materiales de los cuales está hecha la corteza continental, donde se elevan y se producen las montañas.

"Las cosas que deberíamos esperar que existan en la superficie de Titán podrían ser tanto materiales de hidrocarburos sólidos, esencialmente etano y metano congelados, que son bastante ligeros y, a continuación, agua congelada, que es más densa", señala Zebker. "Si las montañas se componen de hielo de agua y las planicies entre éstas están compuestas de hidrocarburos sólidos, esto podría dar lugar a este tipo de situación".

Zebker dice que otros científicos están actualmente desarrollando una investigación para descifrar el campo gravitatorio de Titán y podría ayudar a resolver algunas preguntas realizadas por su equipo de trabajo en su última investigación. Pero él no realiza predicciones al respecto.

"Todo esto me sorprende, porque nunca sabes lo que vas a ver" señaló finalmente.

(saa) (mg)

Más información en:
http://news.stanford.edu/