Le Bolle dei mari di Titano

Le Bolle dei mari di Titano

I freddi mari di Titano, la luna più grande di Saturno, nascondono un segreto: qualche processo sta creando al loro interno formazioni che appaiono e scompaiono, “isole magiche” che potrebbero rivelarsi flussi di bolle in risalita. Nel corso di un nuovo studio, due scienziati hanno sviluppato un modello per verificare la correttezza di questa ipotesi.

Osservando gli anelli di Saturno nel 1655, l’astronomo Christiaan Huygens scoprì la luna maggiore del pianeta gigante, Titano. Nel 2007, oltre tre secoli più tardi, abbiamo ottenuto la prima immagine ravvicinata del satellite, quando la sonda Cassini è arrivata nel sistema di Saturno. Titano è un mondo ostile e freddo, dotato di un’atmosfera di azoto e una crosta ghiacciata. La sua distanza dal Sole è circa 10 volte quella della Terra e le temperature superficiali si aggirano attorno a -180 gradi Centigradi. La superficie è punteggiata da centinaia di laghi e mari di idrocarburi.

I mari di idrocarburi ripresi nelle immagini radar da Cassini Credit JPL-CALTECH/NASA, ASI, USGS

In passato gli scienziati hanno notato qualcosa di strano in uno di questi mari, Ligeia Mare: osservazioni radar della superficie di Titano hanno mostrato regioni luminose che apparivano e poi sparivano dalle immagini. Queste misteriose formazioni sono state soprannominate “isole magiche”, e la loro natura è ancora misteriosa. Vari studi hanno consentito di appurare che le “isole” non sono dovute a cambiamenti nel livello del mare, il che ha portato alcuni scienziati a ipotizzare che si tratti di bolle in risalita dal fondale verso la superficie.

Ora due scienziati dell’Università di Reims Champagne-Ardenne in Francia, Daniel Cordier e Gérard Liger-Belair, hanno sviluppato un modello per verificare la correttezza di questa ipotesi. Se le “isole magiche” sono davvero bolle, devono avere una dimensione di almeno 2 cm vicino alla superficie di Ligeia Mare: infatti se fossero più piccole non potrebbero riflettere le onde radio. Gli autori hanno utilizzato calcoli teorici e simulazioni per esplorare il processo di formazione e di crescita delle bolle nel mare di idrocarburi.

Gli scienziati hanno scoperto che un processo noto come nucleazione eterogenea, in cui le bolle si formano su superfici come il fondale marino o particelle di sedimenti in sospensione, possono produrre bolle che crescono fino a raggiungere dimensioni superiori a 2 cm. Secondo gli autori le bolle sulla superficie di Ligeia Mare si formerebbero e verrebbero rilasciate a decine di metri di profondità sul fondale, per poi risalire come una colonna verticale. Scontrandosi e combinandosi all’interno di questo flusso, le bolle arrivano in superficie raggiungendo la dimensione perfetta per riflettere le onde radio. Lo studio dimostra che bolle di azoto in un mare di metano ed etano possono spiegare le “isole magiche” individuate nelle osservazioni.
[ Barbara Bubbi ]

L’immagine composita nel vicino infrarosso mostra la luce solare riflessa dai mari al polo nord di Titano
Credit NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Idaho

https://aasnova.org/2018/05/21/bubbles-in-titans-seas/