Resumen (5 de marzo de 2006): la presencia de metano en la atmósfera de Titán constituye uno de los mayores enigmas a los que se enfrenta la misión Cassini-Huygens. La revista Nature publicó en su número del pasado 2 de marzo un nuevo modelo que explicaría su origen.





Basado en una publicación de la ESA.

Al mirar hacia el sol aparece la delgada capa de bruma que, desde unos 500 kilómetros (310 millas) de altura, cubre la luna de Saturno, Titán. Crédito: JPL

Los datos procedentes de la sonda Huygens de la ESA han sido utilizados para validar un nuevo modelo sobre la evolución de Titán, la mayor luna de Saturno, que evidencia que su suministro de metano puede encontrarse en un tipo de hielo rico en este compuesto.

La presencia de metano en la atmósfera de Titán constituye uno de los mayores enigmas que la misión Cassini-Huygens de la NASA/ESA/ASI está tratando de resolver.

El año pasado se descubrió que Titán ocultaba espectaculares paisajes aparentemente modelados por líquidos. Pero la misión Cassini-Huygens también nos mostró que, después de todo, no hay demasiado metano líquido remanente sobre la superficie de la luna, por lo que no está clara la procedencia del metano gaseoso que se encuentra en su atmósfera.

A partir de los hallazgos de la Cassini-Huygens y fruto de un estudio conjunto de las Universidades de Nantes, Francia, y Arizona, Estados Unidos, se ha desarrollado un modelo evolutivo de Titán basado en la fuente del metano de su atmósfera.

'Este modelo está de acuerdo con las observaciones realizadas hasta la fecha tanto por la sonda Huygens, que se posó sobre Titán el 14 de enero de 2005, como por los instrumentos de detección remota que viajan a bordo de la nave Cassini', afirmó Gabriel Tobie, del Laboratorio de Planetología y Geodinámica de Nantes, y autor principal del artículo de la revista Nature.

Existen diferencias entre el vulcanismo de la Tierra y el 'criovulcanismo' que tiene lugar en Titán. Los volcanes de Titán implicarían la fusión y desgasificación de hielo, lo mismo que ocurre en los volcanes de la Tierra, pero con materiales diferentes a los silicatos terrestres.

Representación artística de la sonda Huygens sobre la superficie de Titán. Crédito: ESA

Con un papel similar al del agua en la Tierra, el metano de Titán podría haber sido liberado a lo largo de tres episodios: un primer episodio tras el período de acreción y diferenciación, un segundo cuando se inició la convección en el núcleo de silicato hace alrededor de 2 000 millones de años, y un tercero, reciente geológicamente (hace 500 millones de años), debido al enfriamiento acelerado de la luna por la convección en estado sólido en la corteza externa.

Esto significa que el suministro de metano de Titán puede estar almacenado en un tipo de hielo rico en dicho compuesto. Los científicos sugieren que el hielo, denominado 'hidrato de clatrato', forma una corteza sobre un océano de agua líquida mezclada con amoníaco.

'Como el metano es descompuesto por reacciones químicas fotoinducidas a lo largo de decenas de millones de años, no puede tratarse simplemente de los restos de la atmósfera presente cuando se formó Titán, sino que tiene que ser realimentado con bastante regularidad', dijo Tobie.

'De acuerdo con nuestro modelo, durante el último episodio de desgasificación, la disociación del clatrato de metano y la subsiguiente liberación de metano son inducidas por anomalías termales en el interior de la corteza helada, generadas por cristalización en el océano interior', explicó Tobie.

Nubes de metano en el polo sur de Titán, donde habían sido pronosticadas

'Como esta cristalización comenzó en una fecha relativamente reciente (hace entre 500 y 1 000 millones de años), esperamos que a unas pocas decenas de kilómetros por debajo de la superficie todavía exista el océano de agua y amoníaco, y que la liberación de metano continúe. Aunque esperamos que la tasa de expulsión se haya reducido (alcanzó su máximo hace unos 500 millones de años), todavía debería tener lugar liberación de metano por erupciones criovolcánicas en Titán', explicó Tobie.

Partes de la corteza de clatrato podrían haber sufrido calentamientos periódicos por actividad criovolcánica, provocando la liberación de metano hacia la atmósfera. Estos estallidos podrían producir flujos temporales de metano líquido en la superficie, lo que explicaría las formas similares a ríos observadas sobre Titán.

'Los instrumentos de la Cassini, en particular el Espectrómetro de Trazado de Imágenes en el Visible y el Infrarrojo (VIMS), deberían detectar un número creciente de estructuras criovolcánicas y, si tenemos suerte, podrían detectar incluso erupciones de metano', añadió Tobie.

Si están en lo cierto, afirman los investigadores, entonces la Cassini y las futuras misiones a Titán también deberían ser capaces de detectar la existencia del posible océano de agua y amoníaco líquidos bajo la superficie.

En una fase posterior de la misión, la propia Cassini llevará a cabo mediciones que permitirán confirmar (o no) la presencia de un océano interno de agua, así como la existencia de un núcleo rocoso.

Las conclusiones han sido publicadas en el número correspondiente al día 2 de marzo de la revista Nature. El artículo 'Liberación episódica de gases como origen del metano atmosférico de Titán' está firmado por Gabriel Tobie (Laboratorio de Planetología y Geodinámica de la Universidad de Nantes, Francia, Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, Tucson, Estados Unidos), Jonathan I. Lunine (Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, Tucson, Estados Unidos e Instituto Nacional de Astrofísica de Roma, Italia) y Christophe Sotin (Laboratorio de Planetología y Geodinámica de la Universidad de Nantes, Francia).