31 Gen 2021 La Profondità dei Mari di Titano
Il ciclo idrologico degli idrocarburi su Titano funziona in modo simile a quello terrestre, con una grande differenza: al posto dell’acqua la luna di Saturno ospita metano ed etano liquidi. Nel corso di un nuovo studio gli scienziati hanno stimato profondità e composizione dei mari di Titano, grazie ai dati inviati dalla sonda Cassini. I risultati suggeriscono che il Kraken Mare, il più esteso presente sul satellite, sia profondo oltre 300 metri.
“Abbiamo già misurato profondità e composizione di ognuno dei mari di Titano, ad eccezione di quelle del più vasto, Kraken Mare, che contiene circa l’80 percento dei liquidi superficiali del satellite”, afferma Valerio Poggiali della Cornell University, a guida dello studio pubblicato sul Journal of Geophysical Research. Titano è immerso in una nebbia di azoto gassoso, ma, al di sotto delle spesse nubi, il panorama ha un aspetto simile a quello terrestre, dotato di fiumi, laghi e mari allo stato liquido. Titano è un mondo ostile e freddo: 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 dati su cui si è basato lo studio sono stati acquisiti dalla sonda Cassini durante uno dei suoi passaggi ravvicinati a Titano nell’Agosto 2014. In quel periodo il radar della sonda aveva esplorato il Ligeia Mare, un mare più piccolo nella regione nord-polare della luna, per indagare sulle misteriose regioni luminose che apparivano e poi sparivano dalle immagini. Queste insolite 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: alcuni scienziati ipotizzano che si tratti di bolle in risalita dal fondale verso la superficie.
Quando la sonda Cassini si trovava ad una distanza di oltre 900 chilometri dalla superficie di Titano, il suo radar altimetro è stato in grado di stimare la profondità dei liquidi nel Kraken Mare e in Moray Sinus, una baia localizzata nella parte settentrionale del Kraken Mare. Puntando il radar perpendicolarmente alla superficie del satellite, la sonda ha inviato un segnale, che è stato riflesso prima dalla superficie del mare e poi dal fondo: misurando il ritardo tra i due segnali e l’attenuazione del secondo, gli scienziati sono stati in grado di stimare la profondità dei mari e di ricavare la composizione delle zone liquide attraversate dal segnale.
I dati suggeriscono che Moray Sinus sia profondo 85 metri, mentre la parte centrale del Kraken Mare è risultata troppo profonda perché il radar potesse misurarla. Tuttavia, i ricercatori hanno stimato che tale profondità possa essere superiore a un centinaio di metri, forse più profonda di 300 metri. La composizione del liquido, per lo più etano e metano, si è rivelata dominata dal metano, con una percentuale del 70 percento, simile a quella riscontrata nel Ligeia Mare, il secondo mare più vasto di Titano. Si riteneva che il Kraken potesse essere più ricco di etano, per la sua maggiore dimensione e per la sua estensione a latitudini inferiori della luna, ma i risultati suggeriscono che questa ipotesi non sia corretta. La constatazione che la composizione dei liquidi non presenti marcate differenze nelle varie regioni della superficie di Titano rappresenta una scoperta importante, che potrà contribuire allo studio del sistema idrologico della luna, forse simile a quello terrestre.
“In questo contesto comprendere la profondità e la composizione del Kraken Mare e del Moray Sinus è importante perché ci consente di ricavare un’analisi più precisa dell’idrologia del metano su Titano. Tuttavia, dobbiamo ancora risolvere molti misteri”, afferma Poggiali. Uno dei misteri è l’origine del metano liquido. La luce solare su Titano, un centinaio di volte meno intensa di quella che raggiunge la Terra, converte costantemente il metano in etano nell’atmosfera. Nel corso di un periodo di una decina di milioni di anni, questo processo dovrebbe consumare le riserve superficiali di Titano.
Secondo i ricercatori, la profondità del Kraken Mare è sufficiente per l’esplorazione futura di un sottomarino. “Grazie alle nostre misurazioni gli scienziati possono ora ricavare la densità del liquido con precisione maggiore e conseguentemente calibrare meglio il sonar a bordo del sottomarino, nonchè comprendere i flussi direzionali del mare”, spiega Poggiali. La NASA ha l’ambizioso programma di inviare un sottomarino per esplorare i mari di Titano entro vent’anni. Sono in corso progetti per ricreare in laboratorio condizioni simili a quelle presenti sul satellite di Saturno, uno dei motivi per cui i risultati di questo studio possono essere importanti. L’ingegneria necessaria è estremamente complessa, anche perché la concentrazione di metano ed etano può cambiare in maniera drastica negli oceani di Titano, variando la densità dei liquidi.
Nell’immagine ripresa dalla sonda Cassini Saturno e due delle sue lune, Teti e Titano
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute
https://news.cornell.edu/stories/2021/01/astronomers-estimate-titans-largest-sea-1000-feet-deep
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