Los enormes campos de dunas de materia orgánica de Titán

Titán es famoso por ser el único cuerpo del sistema solar además de la Tierra con lagos, ríos y lluvia, aunque en este caso el líquido no es agua, sino metano. Menos conocido es el hecho de que la mayor luna de Saturno también posee enormes campos de dunas oscuras. Y sí, en la Tierra y en Marte también existen dunas de color oscuro formadas por minerales volcánicos, pero la peculiaridad es que las dunas de Titán están hechas de sustancias orgánicas. O dicho con otras palabras, en Titán existen gigantescas extensiones de dunas hechas de un material más parecido al plástico que a la roca.

La sonda alada AVIATR sobrevuela un campo de dunas en Titán (Saturno solo se vería en el cielo si tuvieras visión infrarroja)(NASA/Michael Carroll).
La sonda alada AVIATR sobrevuela un campo de dunas en Titán (Saturno solo se vería en el cielo si tuvieras visión infrarroja)(NASA/Michael Carroll).

Las dunas de Titán han sido una de las grandes sorpresas de la misión Cassini-Huygens. Cuando esta nave llegó a Saturno en 2004 una de sus primeras tareas fue observar Titán de cara al descenso de la sonda Huygens sobre la superficie. Todo el mundo esperaba ansioso las primeras imágenes de la superficie de Titán para comprobar si, efectivamente, los tan esperados lagos de metano existían o no. A diferencia de las naves Voyager, que fueron incapaces de ver la superficie de Titán a través de la densa neblina de sustancias orgánicas, Cassini estaba equipada con el espectrómetro VIMS y una cámara dotada de un filtro para observar la superficie en el infrarrojo cercano. Pero cuando las fotografías llegaron a la Tierra nadie sabía cómo interpretarlas. Había varias manchas oscuras que cubrían gran parte de la superficie, ¿eran los esperados lagos? Tras varios años -sí, años, no semanas o meses- los mares y lagos aparecieron, pero principalmente en las regiones árticas -en sombra cuando llegó la Cassini, de ahí que se tardase tanto en confirmarlo- y, en menor medida, antárticas de la luna.

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Imagen de Titán tomada en el infrarrojo cercano (938 nm) el 25 de julio de 2015 por Cassini. Las manchas oscuras son los grandes campos de dunas. En concreto, es el campo Fensal-Aztlán (ASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).

Entonces, ¿qué eran esas manchas oscuras? Las imágenes de alta resolución del radar de apertura sintética mostraron que estaban formadas por lo que parecían ser… dunas. Pero Titán tiene una corteza de hielo de agua, no de roca. ¿De qué material podrían estar hechas estas dunas? Obviamente no de arena común. En el radar las dunas aparecían oscuras, pero eso también ocurre al observar las dunas terrestres con este método. Sin embargo, los datos del espectrómetro VIMS confirmaron que las dunas eran de un color marrón oscuro en el espectro visible. Tras varios años de análisis, los investigadores llegaron a la conclusión de que las dunas estaban hechas de hidrocarburos y otras sustancias orgánicas complejas.

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Imágenes de dunas en Titán tomadas mediante radar (NASA).
A la izquierda, dunas de Titán, a la derecha, de la Tierra (NASA).
A la izquierda, dunas de Titán, a la derecha, de la Tierra (NASA).

Los campos de dunas de Titán abarcan las regiones ‘tropicales’ de este satélite y se extienden entre las latitudes 30º norte y 30º sur. Existen cinco grandes campos, que reciben los exóticos nombres de Shangri-la, Fensal, Aztlán, Senkyo y Belet, que cubren toda la región ecuatorial de Titán con la excepción de la zona de Xanadú. Solo el gran complejo de dunas de Fensal-Aztlán, el mejor estudiado mediante radar, cubre 2,3 millones de kilómetros cuadrados, una superficie similar al área sumada de los mares de dunas de los desiertos de Libia y Egipto.

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Los campos de dunas de Titán (NASA).

Las dunas titánicas tienen de media un kilómetro de ancho y están separadas entre 1 y 3 kilómetros, con una longitud de decenas o centenares de kilómetros, con una altura media de unos cien metros (aunque pueden alcanzar entre 30 y 180 metros). Todas ellas se hallan alineadas preferentemente de oeste a este, que es precisamente la dirección preferida de los suaves vientos superficiales de Titán. Aunque su naturaleza es muy diferente, las dunas de Titán son morfológicamente similares a las que se encuentran en los desiertos terrestres del Sáhara, Namibia o Arabia, y eso a pesar de la distinta gravedad y temperatura y el distinto régimen de vientos. La densidad de la atmósfera de Titán es superior a la de la Tierra, lo que se supone debe afectar al proceso de saltación que da lugar a las dunas (al menos está formada principalmente por nitrógeno, como la atmósfera terrestre).

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Los campos de dunas en las regiones ecuatoriales de Titán (NASA).

Nada más y nada menos que entre el 15% y el 20% de la superficie de Titán, como mínimo, está cubierta por estas dunas, lo que viene a ser unos 15 millones de kilómetros cuadrados. Para que nos hagamos una idea, esto es un 50% superior a la extensión de todo el desierto del Sáhara en la Tierra o dos tercios de la superficie de Europa, y todo esto en un mundo con un radio que es tan solo 0,4 veces el terrestre. Los hidracarburos que forman las dunas alcanzan un volumen de 300 000 kilómetros cúbicos y una masa estimada de unas 200 000 – 300 000 gigatoneladas (una GT es mil millones de toneladas). Como comparación, la masa de los hidrocarburos líquidos que forman los lagos y mares se estima que está entre 4000 y 30 000 gigatoneladas. Vamos, que tenemos partículas de plástico de sobra, aunque nos pille un poco lejos.

Pero, ¿de dónde han surgido estas dunas? Las sustancias orgánicas complejas de Titán se han formado en la alta atmósfera por acción de la luz ultravioleta sobre el metano. Si tenemos en cuenta el ritmo de destrucción del metano para formar sustancias orgánicas, una hipótesis es que las dunas deben tener una edad máxima de 700 millones de años. O sea, serían muy jóvenes en términos geológicos, menos que las dunas terrestres, sí, pero mucho más recientes que las dunas marcianas, algunas de las cuales podrían tener miles de millones de años. Esta juventud concuerda con la edad estimada de la corteza de Titán a partir del número de cráteres descubiertos y con los modelos teóricos que sugieren que este mundo experimentó recientemente una expulsión de metano a la atmósfera de forma masiva (¿un impacto catastrófico?). Otras hipótesis señalan a las dunas como posibles restos de antiguos mares y lagos que cubrieron las regiones ecuatoriales de la luna. De cualquier modo, estudiar las dunas de Titán es un paso fundamental para entender la historia de este fascinante mundo. Desgraciadamente, el radar de Cassini, que alcanza una resolución de 300 metros, solo ha cubierto la mitad de la superficie de Titán, mientras que la cámara ISS ha fotografiado la totalidad de la superficie, aunque a una resolución mucho menor, de entre 10 y 1 kilómetros.

Lo que sí está claro es que debe ser todo un espectáculo caminar por uno de estos desiertos alienígenas de dunas de color marrón oscuro de cien metros de altura bajo un cielo de color amarillento a casi -180º C. Y podemos imaginar que, al igual que los aventureros de la Tierra, tras cruzar estas grandes extensiones de dunas llegaríamos a un lago o un mar. Pero no sería una masa de agua líquida de color azulado como en nuestro planeta, sino una mezcla de hidrocarburos líquidos de color azabache. Alguien, algún día, lo contemplará con sus propios ojos.

Otra visión de las dunas de Titán (Walter Myers).
Otra visión artística de las dunas de Titán (Walter Myers).
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Los principales campos de dunas de Titán (NASA).
Recreación de los enormes campos de dunas titánicos (Kees Veenenbos).
Recreación de los enormes campos de dunas titánicos (Kees Veenenbos).

Referencias:

  • http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2011/pdf/2804.pdf
  • http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2012/pdf/2893.pdf
  • http://www.lpi.usra.edu/meetings/dunes2012/pdf/7031.pdf
  • http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2013/pdf/2457.pdf
  • http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2013/pdf/1978.pdf
  • http://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2014/pdf/2887.pdf
  • Rodriguez, S., et al. Global mapping and characterization of Titan’s dune fields with Cassini: Correlation between RADAR and VIMS observations. Icarus (2013).

27 Comentarios

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Francisco CentenoFrancisco Centeno

Es impresionante el parecido de las dunas de Titan a las dunas de la Tierra… Ojalá y algún ser (o seres) humano en el futuro logren contemplar con sus propios ojos estas maravillas de la naturaleza… Claro, siempre y cuando no suceda antes un evento catastrófico que extinga a nuestra especie de la Tierra…

J.Diaz.J.Diaz.

Es “nuestra especie” lo que parece un evento catastrofico, hasta ahora nos comportamos como un virus que esta carcomiendo el planeta. Asi que…

De todos modos, me produce una enorme nostalgia saber que exiten tales maravillas a nuestro alrededor y que no podre verlo jamas.
Daria pienas y brazos, y hasta lso cinco sentidos si antes pudiera conteplar tales cosas.

Santiago BaleaSantiago Balea

Ola, entrada “de las que hacen afición”…

Ahí están: condiciones atroces para nuestra biología del agua pero perfectas para algunos de los ladrillos con los que finalmente se construye la vida. Y esto es ya presente, Francisco, no hay que esperar a la siguiente generación. Seguimos con muchas preguntas pero hay hay ya algunas respuestas…

Es recomendable repasar otro artículo de este mismo blog con el título: “Cómo sería la vida en Titán?”

danieldaniel

¿A qué ladrillos te refieres? ¿Se han detectado esos ladrillos en Titán? Es por concretar un poco.

Santiago BaleaSantiago Balea

Daniel, me refiero, por ejemplo, al experimento de Miller y Urey (Universidad de Chicago) en la que se mezcló amoniaco, metano, dióxido de carbono, hidrógeno y agua, sometidas a fuertes descargas eléctricas y a alta temperatura. Aparecieron algunas moléculas orgánicas y varios aminoácidos. No digo que esto esté pasando allí, claro, pero deducir que algo de esto, con otras condiciones, pueda estar ocurriendo no parece imposible.

Quizá no sean los ladrillos pero si el material con que fabricarlos.

Saúdos.

J.Diaz.J.Diaz.

Si no recuerdo mal, ese experimento se hizo hace más de medio siglo, y no han sido pocas las veces en que se ha desacreditado.
Como bien decia Sagan. Entre obtener materia organica — un clic de playmovil es materia organica — y ver salir algo reptando de la redoma, media un larguisimo camino evolutivo lleno de “accidentes altamente improbables”.
No nos confundamos, organico, ni significa vida.

OparinOparin

Del matraz de Miller no va a salir reptando nada, pero el primer paso es sintetizar moléculas orgánicas….y toda larga marcha (III) comienza con un primer paso, que diria algún chino.

Santiago BaleaSantiago Balea

J.Díaz: El mayor descrédito de ese experimento provino de los partidarios de astrónomo inglés Fred Hoyle, oponente a la Teoría del Big Bang y defensor del Estado Estacionario. Era ( creo que es lo que tratas de decirme) como construir un Boeing 747 con las piezas recogidas en un desgüace de coches. Es lo que se conoce como “la falacia de Hoyle”. Y parece haber cierto consenso científico en esto.

El experimento de Miller y Urey trataba de reproducir algunas condiciones del llamado “caldo primordial”, teoría cuyo principal valedor era precisamente el gran bioquímico soviético Oparin. Estos fenómenos pueden haberse dado en la Tierra primitiva como ahora en Titán, a eso me refería, sin mucho acierto, por lo que veo.

De todos modo, gracias por los click de famóbil, tienen 40 años y me siguen gustando, a veces casi cobraban vida : )

J.Diaz.J.Diaz.

Y yo sigo contruyendo cosas con el lego, y paso del medio siglo.

Efectivamente, no me pare a buscar bibliografia, solament ehable dememoria, pero no se exactamente si estamos de acuerdo o no.
Mi intencion es dejar claro que moleculas organicas no significan vida en ciernes, no soy biologo ni microquimico, pero que las moleculas complejas tiendan a aparece en ciertas circusntancias no implica que halla vida o valla a haberla. Ese es el punto que se ha criticado en esa teoria.
Yo no digo — nadie puede — que halla o no halla vida en Titan o Marte, no lo sabemos y probablemente ni siquiera tengamos muy claro cual es la definicion de vida, de ahi los controvertidos resultados de los viquingos y mira que hace tiempo ya.

De hecho, supongo que estamos de acuerdo en que la teoria del caldo fundamental ni siquiera puede probar que tal caso se diera antes de aparecer al vida aqui o que realmente ese caldo teng ao pueda que evolucionar en algun tipo de vida.

En todo caso, yo soy muy critico con las afirmaciones grandilocuentes a las que tan aficionados son los medios en los ultimos tiempos.
«Hay moleculas organicas en Titan» ¡Yasta, hay titanitos por ahi andando.
«Hay un oceano en Europa (?)» ¡Yasta, hay que mandar un submarino con torpedos por si hay ballenas asesinas! — Esto lo he leido en naukas y lo puse a caldo como es logico—

No creo que esa fuera su intencion, pero siempre hay que aclarar las cosas, que la gente se deja llevar mu rapido.

Saludos

J.Diaz.J.Diaz.

¡Perdon, perdon! Creo que lo del submarino y el oceano se referia a Encelado.
La cabeza cada dia me falla mas.

Santiago BaleaSantiago Balea

J.Díaz: tomo en cuenta lo que dices. Trataré ser más concreto y riguroso la próxima vez.

Te pido discreción con lo de que a veces juego con los clicks a mi edad, a cambio de no decir nada de tus lego ; )

J.DiazJ.Diaz

¡Tranquilo Santiago!
¿Que tiene de malo mantener la mente joven y activa?
El juego es una de las actividades imaginativas que mas ejercitan el cerebro.
Yo estoy muy orgulloso de mis monstruos.
Es muy aburrido ser una “persona mayor seria y formal”.

Remato:
No creo que necersites ser riguroso, creo que has demostrado serlo, simplemente hemos entrado en una “discursion” — en acepcion matematica del termino — sobre conceptos, que al final parece que estabamos de acuerdo y todo.
Supongo que con unas birritas delante no hubieramos gastado tanta saliva — tinta o bit —.

Saludos.

Hilario GómezHilario Gómez

Reproduzco el párrafo final, porque me ha encantado. Me ha hecho soñar:
“Lo que sí está claro es que debe ser todo un espectáculo caminar por uno de estos desiertos alienígenas de dunas de color marrón oscuro de cien metros de altura bajo un cielo de color amarillento a casi -180º C. Y podemos imaginar que, al igual que los aventureros de la Tierra, tras cruzar estas grandes extensiones de dunas llegaríamos a un lago o un mar. Pero no sería una masa de agua líquida de color azulado como en nuestro planeta, sino una mezcla de hidrocarburos líquidos de color azabache. Alguien, algún día, lo contemplará con sus propios ojos.”
¡¡Maravilloso!!

Jimmy MurdokJimmy Murdok

Dime burro, pero yo me he reído cuando mi imaginación me ha jugado una pasada menos “maravillosa” al leer lo siguiente: “…experimentó recientemente una expulsión de metano a la atmósfera de forma masiva (¿un impacto catastrófico?).”
A qué huele Titán?

Paul BarbadewPaul Barbadew

Una brillante frase final (Alguien, algún día, lo contemplará con sus propios ojos.) que nos eleva, fija en nosotros las imágenes que hemos imaginado durante la lectura.
Enhorabuena, una entrada épica.

viencovienco

Buen día a todos

Siempre pensé que las manchas oscuras eran la masas liquidadas.
es posible que; ¿ los investigadores remplazaran por dunas lugares donde antes había mares?

¡Un gran día todos!

AgüimenseAgüimense

Ya te has cargado las manchas oscuras vienco. Es broma, yo también me equivoco con las palabras. Ahora en serio, felicidades Daniel, otro artículo que te hace volar la imaginación como si estuvieras allí. Saludos.

U-95U-95

Es apasionante tratar de imaginarse uno en las dunas titanianas, bajo un cielo naranja en el que no se ven ni el Sol, ni Saturno y sus lunas, ni las estrellas. Lo único que es una pena es haber perdido el Titán pre-Cassini y sus océanos de hidrocarburos.

¿Qué color tienen las demás rocas -el hielo, en otras palabras- de Titán?.

Miguel EspinosaMiguel Espinosa

Magnífica entrada. También las últimas palabras hicieron volar mi imaginación hasta Titán, aunque si me imaginaba que podría ver a Saturno y a alguna de las otras lunas en el cielo.

Víctor SanchezVíctor Sanchez

¿Las dunas marcianas tienen miles de millones de años? Si la tierra tiene unos 3.500 millones de años … Las dunas las forma el viento y son dinámicas, se mueven, se hacen y deshacen. Algo no me cuadra con esas edades que se afirman en el artículo. ¿Seguro que son correctas?

dingasodingaso

Si hubiésemos nacido todos “titanicos”, nuestros vehículos tendrían tanque de oxigeno, al que llamaríamos combustible, y el metano, superabundante, seria el comburente.

Tendríamos una flota de tanqueros espaciales trayendo el oxigeno de una planta productora en Encelados, y como siempre un gremio contra el que tendríamos que discutir el salario, y obvio …. muchoss otros problemas que ya conocemos aqui, …gobernantes estupidos etc etc……. la fantasia nos puede, a todos

Gracias por este espacio tan ferozmente espiritual

dingasodingaso

La verdad que a la Cassini y todo ese equipo habría que levantarles un monumento … que calidad !! … que dedicación !! un millón de hurra!!! para todos ellos, y al muchacho este que nos tiene absortos con estos informes un abrazote de felicitaciones de parte de este ,ya viejo .

José LuisJosé Luis

Gran artículo Daniel. Desde luego vivimos en una época dura para los espacio trastornados. Porque podemos conocer muchas maravillas a nuestro alrededor y prever grandes hazañas de nuestra especie visitando otros mundos pero no lo veremos con nuestros ojos.

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