Las «islas mágicas» que desaparecen en Titán, la luna más grande de Saturno, han intrigado a los científicos desde que la misión Cassini de la NASA las detectó durante sus sobrevuelos hace una década. Ahora, los investigadores creen haber desentrañado los secretos de este fenómeno.
Aunque en un principio se pensó que se trataba de burbujas eferveciencia ahora los astrónomos creen que podrían ser glaciares en forma de panal formados por material orgánico que cae sobre la superficie de la luna.
Los científicos consideran que Titán es una de las lunas más fascinantes de nuestro sistema solar porque comparte algunas similitudes con la Tierra. Sin embargo, en muchos aspectos también presenta un desconcertante paisaje alienígena.
Titán, una luna más extensa que la nuestra y que el propio planeta Mercurio, destaca como el único satélite en nuestro sistema solar dotado de una atmósfera densa. Esta atmósfera, predominantemente compuesta de nitrógeno con trazas de metano, contribuye al distintivo tono anaranjado que caracteriza a Titán. La presión atmosférica en Titán es aproximadamente un 60% superior a la de la Tierra, generando una presión semejante a la experimentada por los humanos al nadar a unos 15 metros (50 pies) bajo la superficie del océano, según señala la NASA.
Titán se distingue, además, como el único cuerpo celeste en nuestro sistema solar que exhibe cuerpos líquidos en su superficie, emulando de alguna manera la composición terrestre. No obstante, sus ríos, lagos y mares están constituidos por líquidos de etano y metano, dando lugar a la formación de nubes y a la precipitación de gas líquido desde la atmósfera.
La sonda Huygens, transportada por la misión Cassini, realizó más de 100 sobrevuelos de Titán entre 2004 y 2017, aportando valiosa información sobre la luna que ha enriquecido significativamente el conocimiento científico sobre este intrigante satélite.
Entre los enigmas más intrigantes de Titán se encuentran sus «islas mágicas», fenómenos observados por los científicos como destellos luminosos en movimiento en las superficies de los mares de Titán, que pueden perdurar durante unas horas, varias semanas o incluso más tiempo. Las imágenes de radar de la misión Cassini capturaron estas regiones brillantes y enigmáticas en Ligeia Mare, el segundo cuerpo líquido más extenso en la superficie de Titán, que supera en tamaño al Lago Superior y está compuesto por metano, etano y nitrógeno líquidos.
Inicialmente, los astrónomos consideraron la posibilidad de que estas áreas luminosas fueran agrupaciones de burbujas de gas nitrógeno, islas reales conformadas por sólidos flotantes, o características atribuibles a las olas, aunque estas últimas apenas alcanzan unos pocos milímetros de altura.
El científico planetario Xinting Yu, profesor asistente en la Universidad de Texas en San Antonio, se ha dedicado a examinar las interacciones entre la atmósfera de Titán, los cuerpos líquidos y los materiales sólidos que caen como nieve, con el objetivo de determinar si podrían estar vinculados a las misteriosas islas mágicas.
«Mi investigación se centró en explorar la posibilidad de que estas islas mágicas fueran en realidad materia orgánica flotante en la superficie, similar a la piedra pómez que puede flotar en el agua aquí en la Tierra antes de eventualmente hundirse», expresó Yu, quien es el autor principal de un estudio publicado el 4 de enero en la revista Geophysical Research Letters.
Los científicos buscan obtener la máxima comprensión posible de Titán antes de enviar una misión específica a la luna. La misión Dragonfly, liderada por el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en colaboración con la NASA, está programada para ser lanzada en 2028 con la llegada prevista a Titán en la década de 2030.
Explorando un Mundo Singular
En la atmósfera superior de Titán, una asombrosa diversidad de moléculas orgánicas, tales como nitrilos, hidrocarburos y benceno, se encuentra en suspensión. La temperatura superficial extremadamente fría (-179 grados Celsius) ha dado lugar a que ríos y lagos sean modelados por metano líquido, de manera análoga a cómo rocas y lava contribuyen a la formación de accidentes geográficos y canales en la Tierra.
Las moléculas orgánicas presentes en la atmósfera de Titán se agrupan antes de congelarse y precipitarse sobre la superficie lunar. Se han identificado llanuras y dunas de material orgánico oscuro en Titán, sugiriendo que estas características son en gran medida el resultado de la «nieve» en este satélite.
Sin embargo, surge la pregunta: ¿cómo impacta la nieve de hidrocarburos al caer sobre las superficies notablemente lisas de los lagos y ríos de gas líquido de Titán? Xinting Yu y su equipo exploraron distintos escenarios que podrían surgir en esta peculiar interacción.
El grupo dirigido por Yu concluyó que el material orgánico sólido que desciende desde la atmósfera superior no se disolvería al entrar en contacto con los cuerpos líquidos de Titán, ya que estos se encuentran saturados de partículas orgánicas.
«Para que las islas mágicas sean visibles, no pueden simplemente flotar por un instante y luego hundirse», señaló Yu. «Deben flotar durante cierto tiempo, pero tampoco indefinidamente».
Sin embargo, el etano y el metano líquidos poseen una baja tensión superficial, lo que dificulta que los sólidos floten sobre ellos.
El equipo de Yu llevó a cabo simulaciones con diversos modelos y determinó que el material sólido congelado no flotaría a menos que fuera poroso, adoptando una estructura similar a un panal o un queso suizo. Es probable que partículas pequeñas tampoco logren flotar por sí solas a menos que tengan un tamaño considerable.
El análisis del equipo condujo a un escenario en el que los sólidos de hidrocarburos congelados se aglomeran cerca de la costa, posteriormente se desprenden y flotan en la superficie, de manera análoga a los glaciares en la Tierra. Con el tiempo, el metano líquido se infiltra lentamente en estos cúmulos congelados, haciéndolos desaparecer gradualmente de la vista.
Además, una posible fina capa de sólidos congelados en los mares y lagos de Titán podría explicar por qué los cuerpos líquidos de la luna son tan lisos, según los investigadores.
Aproximándose a Titán
En la próxima década, se espera que la misión Dragonfly explore las llanuras de material orgánico en la región ecuatorial de Titán, en lugar de enfocarse en sus cuerpos líquidos.
El módulo de aterrizaje del helicóptero recopilará muestras de materiales en la superficie de Titán, examinará la potencial habitabilidad de sus entornos singulares y determinará los procesos químicos que se están desarrollando en la luna.
En Titán, también se encuentran productos químicos orgánicos esenciales para la vida en la Tierra, como nitrógeno, oxígeno y otras moléculas basadas en carbono. Debajo de la densa corteza de hielo de Titán, existe un océano interno de agua salada, semejante a otras lunas fascinantes del mundo oceánico que orbitan Saturno, como Encelado o Europa, la luna de Júpiter, consideradas algunos de los mejores lugares para buscar vida más allá de la Tierra.
Titán suena inhóspito, pero es posible que las condiciones allí sean propicias para la vida dependiendo de diferentes químicas y formas que van más allá de nuestra comprensión actual, según la NASA.