Científicos de Caltech explican la desconcertante asimetría de lagos en Titán

Lagos en Titán
Los hemisferios norte y sur de Titán, muestran una gran disparidad entre la abundancia de lagos en el norte y su escasez en el sur. La hipótesis presentada favorece el flujo a largo plazo de hidrocarburos volátiles, predominantemente el metano, de un hemisferio a otro. Recientemente, la dirección de transporte ha cambiado de sur a norte, pero el efecto se habría invertido hace decenas de miles de años. [Crédito: El mosaico incluye imágenes de Cassini SAR, ISS, y VIS (NASA/JPL/Caltech/Univ. of Arizona/Cassini Imaging Team)]

Investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) sugieren que la excentricidad de la órbita de Saturno alrededor del Sol puede ser la responsable de la inusualmente dispar distribución de lagos sobre las regiones polares norte y sur de la mayor luna del planeta, Titán. un artículo que describe la teoría aparece en el ejemplar del 29 de noviembre en la edición on-line avanzada de Nature Geoscience.

La alargada órbita de Saturno alrededor del Sol expone distintas partes de Titán a diferentes cantidades de luz solar, la cual afecta a los ciclos de precipitación y evaporación en esas áreas. Variaciones similares en la órbita de la Tierra también llevan a ciclos de edades de hielo a largo plazo en nuestro planeta.

Como revelan los datos de fotografías del Radar de Apertura Sintético (SAR) obtenidas por la nave Cassini de la NASA, los lagos de etano y metano líquido en las latitudes altas del norte de Titán cubren 20 veces más área que los lagos en las latitudes altas del sur. Los datos de Cassini también muestran que hay más lagos parcialmente rellenos y ya vacíos en el norte. (En los datos de radar, las características lisas – como la superficie de los lagos — aparecen como áreas oscuras, mientras que los rasgos más rugosos – tales como el fondo de un lago vacío – aparecen brillantes). La asimetría no es probable que sea una casualidad estadística debido a la gran cantidad de datos recopilados por Cassini en sus cinco años de estudio de Saturno y sus lunas.

Los científicos inicialmente consideraron la idea de que “había algo inherentemente diferente en las regiones polares norte y sur en términos de topografía, tales como lluvias de líquido, sumideros, o infiltraciones en el terreno más en un hemisferio que en otro”, dice Oded Aharonson, profesor asociado de Ciencias Planetarias en Caltech y autor principal del artículo de Nature Geoscience. No obstante, Aharonson señala que no hay diferencias sustanciales conocidas entre las regiones norte y sur que apoyen esta idea.

Alternativamente, el mecanismo responsable para esta dicotomía regional puede ser estacional. Un año en Titán dura 29,5 años terrestres. Cada 15 años de la Tierra, las estaciones de Titán se invierten, de tal forma que se hace verano en un hemisferio e invierno en el otro. De acuerdo a esta hipótesis de variación estacional, las lluvias de metano y la evaporación varían en distintas estaciones — llenando recientemente los lagos del norte mientras que se secan los del sur.

El problema de esta idea, dice Aharonson, es que tiene en cuenta un decremento de aproximadamente un metro por año en la profundidad de los lagos del hemisferio de verano. Pero los lagos de Titán son de unos pocos cientos de metros de profundidad de media, y no se secarían (o llenarían) en sólo 15 años.

Además, la variación estacional no puede tener en cuenta la disparidad entre hemisferios en el número de lagos vacíos. La región polar norte tiene aproximadamente tres veces más cuencas secas que la sur y siete veces más parcialmente rellenas.

“¿Cómo mueves el agujero del terreno?”, pregunta Aharonson. “El mecanismo estacional puede ser responsable de parte del transporte glonal del metano líquido, pero esta no es la historia completa”.

Una explicación más plausible, dice Aharonson y sus colegas, es la relacionada con la excentricidad de la órbita de Saturno — y por tanto de Titán, su satélite – alrededor del Sol.

“Proponemos que, en esta configuración orbital, la diferencia entre evaporación y precipitación no es igual en estaciones opuestas, lo cual significa que hay un transporte neto de metano del sur al norte”, dice Aharonson. Este desequilibrio llevaría a una acumulación de metano – y por tanto a la formación de muchos más lagos – en el hemisferio norte.

Esta situación sólo es cierta ahora, no obstante. A lo largo de escalas de tiempo muy grandes de decenas de miles de años, los parámetros orbitales de Saturno varían, causando en ciertos momentos que Titán esté más cerca del Sol durante su verano del norte y más lejos en los veranos del sur, provocando una inversión en el transporte neto de metano. Esto debería llevar a una acumulación de hidrocarburos – y a una abundancia de lagos – en el hemisferio sur.

“Como la Tierra, Titán tiene variaciones en el clima de decenas de miles de años dirigidas por los movimientos orbitales”, dice Aharonson. En la Tierra, estas variaciones, conocidas como ciclos de Milankovitch, están vinculadas a cambios en la radiación solar, la cual afecta a la redistribución global del agua en forma de glaciares, y se cree que son los responsables de los ciclos de edad del hielo.

“En Titán, hay ciclos climáticos de largo plazo en el movimiento global de metano que crean los lagos y excavan cuencas. En ambos casos encontramos un registro de los procesos incrustados en la geología”, añade.

“Podemos haber encontrado un ejemplo de cambio climático de largo término, análogo a los ciclos climáticos de Milankovitch en la Tierra, en otro objeto del Sistema Solar”, comenta.

El artículo, “Titan’s Asymmetric Lake Distribution and its Potential Astronomical Evolution“, fue escrito por los coautores: el estudiante graduado de Caltech Alexander G. Hayes; Jonathan I. Lunine del Laboratorio Planetario y Lunar; Ralph D. Lorenz del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins; Michael D. Allison del Instituto Goddad de la NASA para Estudios Espaciales; y Charles Elachi, director del Laboratorio de Propulsión a Chorro. El trabajo estuvo parcialmente patrocinado por el Proyecto Cassini.


Autor: Kathy Svitil
Fecha Original: 29 de noviembre de 2009
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Comments (3)

  1. [...] y metano líquido del norte de Titán cubren 20 veces más área que en sur. Vía en español: http://www.cienciakanija.com/2009/11/30/cientificos-de-caltech-explican-la-de/ sin comentarios en: cultura, ciencia karma: 19 etiquetas: caltech, excentricidad, saturno, [...]

  2. Verdaderamente es desconcertante la asimetría que resulta de la observación de los lagos de la luna Titán, y, la explicación dada, podría ser tan válida como cualquier otra que, basada en datos científicos, cuadre con el resultado de la observación de la Cassini que, sobre todo, es preciso saber leer con fidelidad.

    Titán que es el sate´lite más grande de Saturno y el segundo más grande de nuestro Sistema Solar, tiene un diámetro de 5 150 km y orbita a su planeta en 15,945 días a una distancia de 1 221 830 km.

    Esta luna está probablemente compuesta por rocas y hielos a partes iguales aproximadamente y, su peculiaridad es que, es el único satélite del Sistema con una atmósfera sustancial y que está compuesta sustancialmente de Nitrógeno con metano e hidrógeno en menor proporción y trazas de etano, propano, etino, cianuro de hidrógeno y monóxido de carbono.

    La presión at´mosférica en la superficie de Titán es de 1,5 bares y la temperatura de unos -180 ºC. Según todos los indicios y datos en nuestro poder, se producen lluvias de metano en la superficie, y quizá nieve de metano o lluvia de metano.

    Sus espesas nubes anaranjadas de hidrocarburos situadas a una altura de 200 km velan su superficie, existiendo además capas de neblinas atmosféricas hasta 500 km.

    Ya las sondas Voyager nos revelaron un casquete polar Norte en las nubes de Titán con un collar ligeramente más oscuro a su alrededor. Además, el hemisferio Norte es marcadamente más oscuro que el Sur. Ambos son probablemente los efectos estacionales que configuran la región.

    Una cosa está clara: Titán es una de las lunas de nuestro Sistema Solar que, por sus muchos secretos, son dignas de estudio, y, junto a Titán, coloco a Encelado, Europa, Io y Ganímedes.

    ¡Nos queda tánto por aprender de nuestro entorno!

  3. [...] Científicos de Caltech explican la desconcertante asimetría de lagos en Titán [...]

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