Los lagos de Titán brillan

Una atmósfera espesa, compuesta de casi el 98% de nitrógeno, de las lluvias petroleras que forman ríos y abastecen mares de metano y etano, como es el mundo exótico de Titán. Pero esta luna de Saturno aún no ha revelado todos sus secretos. Michael Malaska del JPL ( Laboratorio de Propulsión a Chorro ), en los Estados Unidos, y sus colegas han demostrado que, bajo ciertas condiciones, los mares de petróleo comienzan a «escarcharse» liberando grandes cantidades de gas nitrógeno. Una hipótesis confirmada por otro estudio realizado por un equipo compuesto por dos investigadores de la Universidad de Reims Champagne-Ardenne, Daniel Cordier y Gérard Liger-Belair. Las burbujas así formadas explicarían un fenómeno hasta ahora inexplicable, «la isla mágica», una estructura efímera observada en ciertos mares de Titán.

El ciclo de hidrocarburos en Titán es comparable al del agua en la Tierra. Para estudiar su dinámica y sus interacciones con la atmósfera, el equipo de Michael Malaska estudió la solubilidad del nitrógeno en metano líquido y etano en las condiciones de temperatura y presión que prevalecen en esta luna de Saturno. Los investigadores han demostrado que a bajas temperaturas, una gran cantidad de nitrógeno puede disolverse en hidrocarburos líquidos. Pero este equilibrio es inestable y un ligero aumento de temperatura o una pequeña variación de presión hacen que el gas escape. Los lagos comenzarían a brillar, como los refrescos que liberan dióxido de carbono disuelto.

El desgasificación podría ocurrir en particular cuando un aguacero de metano alto forma un río y desemboca en un lago de etano, según lo simulado por el equipo de Daniel Cordier. Dado que el etano líquido tiene una densidad superior a la del metano, se forma una capa de metano (que contiene nitrógeno disuelto) sobre una capa de etano. Pero bajo ciertas condiciones, el metano se sumerge en etano, causando desgasificación.

Estos resultados proporcionan elementos para comprender un fenómeno transitorio apodado «islas mágicas» observado por la sonda Cassini . Entre las imágenes de la superficie del Titán producidas por la sonda desde 2004, los astrofísicos han notado la aparición y desaparición de estructuras claras en ciertos mares. En particular, en 2014, tal estructura de 260 kilómetros cuadrados apareció en Ligeia Mare, la segunda área más grande de hidrocarburos líquidos (130,000 kilómetros cuadrados, o aproximadamente el área de Grecia). Se han presentado varias hipótesis para explicar esta observación: ondas que reflejan los ecos del radar de Cassini en un ángulo particular, objetos sólidos que flotan en la superficie del mar o una fuerte desgasificación que produce una miríada de burbujas. Los resultados de los dos equipos confirman esta última pista.

La sonda Cassini , durante su viaje, fue acompañada por Huygens , un módulo que aterrizó en 2005 en la superficie de Titán y entregó imágenes del piso de la luna. Pero si surgieran futuras misiones en Titán, probablemente sería necesario tener en cuenta el fenómeno identificado por el equipo de Michael Malaska: si la máquina causara un calentamiento del medio ambiente rico en nitrógeno disuelto, podría iniciar una desgasificación violenta peligrosa para los instrumentos del dispositivo…

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