La lluvia, los mares y una superficie de material orgánico erosionado se pueden encontrar tanto en la Tierra como en la luna más grande de Saturno, Titán. Sin embargo, en Titán es el metano, no el agua, que llena los lagos con gotas de lluvia fangosa.

Al tratar de encontrar la fuente del metano de Titán, la investigadora Caitlin Griffith de la Universidad de Arizona y su equipo descubrieron algo inesperado: una característica de hielo largo que envuelve casi a la mitad de Titán.

Griffith, profesor en el Laboratorio Lunar y Planetario de la UA, es el autor principal del artículo publicado hoy en Nature Astronomy.

En Titán, las moléculas de metano atmosférico se separan continuamente por la luz solar. La bruma atmosférica resultante se asienta en la superficie y se acumula como sedimentos orgánicos, agotando rápidamente el metano atmosférico.

Sin fuente de metano

No hay una fuente obvia de metano, excepto por la evaporación del metano de los lagos polares. Pero los lagos de Titán contienen solo un tercio del metano en la atmósfera de Titán y pronto se agotarán por escalas de tiempo geológicas.

Una teoría es que el metano podría ser suministrado por depósitos subsuperficiales que ventilan metano a la atmósfera. Los estudios previos de Titán indican la presencia de una región singular llamada Sotra, que parece criovolcán, con características de flujo helado.

El equipo de Griffith se dispuso a estudiar la composición de la superficie de Titán, en parte con la esperanza de encontrar pequeños y sutiles candidatos a criovolcanes. Analizaron la mitad de la superficie de Titán y no se detectó nada, pero se encontró que Sotra era excepcional porque exhibía las características de hielo más fuertes.

Sin embargo, la principal característica del hielo que los investigadores encontraron fue completamente inesperada. Consiste en un corredor de hielo lineal que envuelve aproximadamente el 40 por ciento de la circunferencia de Titán.

Griffith dijo:

“Este corredor helado es desconcertante, porque no se correlaciona con ninguna de las características de la superficie ni con las mediciones del subsuelo. Dado que nuestro estudio y nuestro trabajo pasado indican que Titán actualmente no es volcánicamente activo, la traza del corredor es probablemente un vestigio del pasado. Detectamos esta característica en pendientes pronunciadas, pero no en todas las pendientes. Esto sugiere que el corredor helado actualmente se está erosionando, revelando potencialmente la presencia de hielo y estratos orgánicos”.

Atmósfera de Titán

El análisis del equipo también indica una diversidad de material orgánico en ciertas regiones. Estos depósitos superficiales son interesantes porque las simulaciones de laboratorio de la atmósfera de Titán producen compuestos biológicamente interesantes, como los aminoácidos.

3 orientaciones del globo terráqueo de Titán. Mapeado en azul es el corredor helado.
3 orientaciones del globo terráqueo de Titán. Mapeado en azul es el corredor helado. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Griffith analizó decenas de miles de imágenes espectrales tomadas de la capa superior de la superficie mediante el espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo de Cassini, utilizando un método que permitió la detección de características de superficie débiles.

Esta hazaña se logró mediante la aplicación de Griffith del análisis de componentes principales, o PCA (por sus siglas en inglés). Le permitió a ella eliminar las características sutiles causadas por el hielo y los sedimentos orgánicos en la superficie de Titán a partir de la neblina ubicua y las características superficiales más obvias. En lugar de medir las características de la superficie individualmente para cada píxel en una imagen, la PCA usa todos los píxeles para reconocer las firmas principales y más sutiles.

El equipo de Griffith comparó sus resultados con estudios anteriores, incluida la sonda Huygens, que aterrizó en Titán en 2005. La comparación validó tanto la técnica como los resultados. Hay planes en marcha para utilizar la técnica para explorar los polos donde residen los mares de metano.

Griffth dijo:

“Tanto Titán como la Tierra siguieron diferentes caminos evolutivos, y ambos terminaron con atmósferas y superficies ricas en materia orgánica única. Pero no está claro si Titán y la Tierra son planos comunes de los cuerpos ricos en materia orgánica o dos entre muchos posibles mundos ricos en materia orgánica”.

El estudio científico ha sido publicado en Nature Astronomy.

Imagen de portada: Titan, satélite de Saturno. Crédito: NASA

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