Una última mirada a los burbujeantes mares de Titán

Mientras la Cassini apura sus últimos meses alrededor de Saturno toca despedirnos de Titán, uno de los mundos más apasionantes del sistema solar gracias a sus únicos mares y lagos de metano. Dentro de poco Cassini realizará el último sobrevuelo de este satélite y pasarán muchos, muchos años antes de que otra nave espacial siga sus pasos. Precisamente, el pasado 17 de febrero la sonda captó varias imágenes realmente espectaculares de los lagos del hemisferio norte:

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Los lagos del hemisferio norte de Titán vistos por la cámara NAC de Cassini el 17 de febrero de 2017 a 242.500 kilómetros de distancia en el infrarrojo cercano (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute ).

En la imagen se aprecia el gran Kraken Mare, a la izquierda (en realidad dos grandes lagos unidos por un estrecho con una superficie conjunta equivalente a la del Mar Caspio), así como Ligeia Mare, abajo a la derecha, y Punga Mare, por no hablar de un gran número de pequeños lagos. La atmósfera de Titán es opaca en el visible por culpa a una neblina constante de sustancias orgánicas —tolinas—, pero en el infrarrojo existe una ventana a través de la cual podemos observar la superficie ahora que en el hemisferio norte de Titán se acerca el verano (cuando Cassini llegó a Saturno gran parte del hemisferio estaba sumido en la oscuridad noche). Los lagos y mares del polo norte también han sido estudiados mediante el radar de apertura sintética, que permite obtener imágenes de mayor resolución independientemente de la iluminación, así como por el espectrómetro infrarrojo y visible VIMS.

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Imagen de Titán en la que se aprecia su densa atmósfera (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).

El estudio de los lagos mediante imágenes de radar y en el infrarrojo ha permitido determinar las propiedades de estas masas de líquido, las únicas que existen en la superficie de un mundo del sistema solar aparte de la Tierra. Pero persisten algunas incógnitas. Cuando la sonda comenzó su misión en órbita de Saturno se pensaba que los mares de Titán deberían estar formados principalmente por etano con un poco de metano, pero las observaciones de Cassini indican que, por el contrario, están formados principalmente por metano, el principal compuesto de la lluvia y nubes de esta extraña luna. Para complicar las cosas, los lagos del hemisferio sur, menos numerosos y más pequeños, sí que parecen estar formados por etano principalmente.

Otro misterio es que las nubes de metano que se observan sobre los lagos son visibles por el espectrómetro VIMS pero no se aprecian en las imágenes de la cámara ISS. Y, por cierto, a medida que las temperaturas han subido en el hemisferio norte de Titán a lo largo de estos últimos años el aumento de la nubosidad aparejado ha sido inferior a lo previsto por los modelos teóricos. Pero sin duda el principal misterio relacionado con los lagos tiene que ver con la aparición de estructuras misteriosas en las imágenes de radar. En concreto, durante pasados sobrevuelos de 2013 y 2014 Cassini descubrió ‘islas mágicas’ en Ligeia Mare y Kraken Mare. O lo que es lo mismo, estructuras misteriosas que han aparecido y desaparecido en varias ocasiones. Los expertos han invocado varios fenómenos para explicar este fenómeno, como por ejemplo fuertes corrientes, sustancias flotantes u olas, pero recientemente parece que se ha encontrado la solución al enigma: burbujas de nitrógeno.

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Imágenes de radar de Ligeia Mare en las que se aprecia una estructura transitoria en 2013 y 2014 (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).

Sí, amigos, los mares de Titán podrían ser testigos de la aparición de inmensas burbujas de nitrógeno según un reciente artículo de un grupo de investigadores liderado por Michael Malaska. El equipo de Malaska ha experimentado en el laboratorio el comportamiento de varias disoluciones de metano, etano y nitrógeno a las temperaturas de Titán (182º C bajo cero) y ha llegado a la conclusión de que la solubilidad del nitrógeno, el principal componente de la atmósfera del satélite, sube dramáticamente al aumentar la proporción de metano de los lagos. Y, puesto que los lagos del hemisferio norte están compuestos principalmente por metano, eso significa que existen grandes cantidades de nitrógeno disueltas en ellos. Pero además hay que tener en cuenta que la solubilidad de un gas disminuye al aumentar la temperatura, un fenómeno que podemos experimentar con cualquier bebida gaseosa (nadie quiere beber un refresco con burbujas caliente), aunque en este caso el gas disuelto es nitrógeno en vez de dióxido de carbono.

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Posibles procesos para explicar el aporte de metano saturado de nitrógeno a los lagos de Titán. Arriba, el metano podría venir de la lluvia a través de la superficie. Abajo, el metano saturado en nitrógeno se mezclaría con el líquido de los lagos a través de alcanóferos (Malaska et al.).

Así que el nitrógeno es capaz de escapar de los lagos en forma de grandes burbujas al subir las temperaturas, explicando la aparición de los extraños ecos de radar. El metano saturado de nitrógeno podría provenir de la lluvia o de ‘alcanóferos’ subterráneos (el equivalente de los acuíferos terrestres). Por otro lado, la formación de hielo de etano en los lagos también podría liberar grandes burbujas de nitrógeno de forma repentina. El hielo de etano se quedaría en el fondo de los lagos y no flotaría como el hielo de agua en los océanos terrestres (curiosamente, el hielo de agua, principal componente de la corteza de Titán —o sea, las ‘rocas’—, sí que podría flotar en los lagos bajo determinadas condiciones).

Así que ya tenemos una nueva advertencia para los futuros exploradores de los mares de Titán: aunque apenas existen olas dignas de tal nombre, la aparición de burbujas gigantes de nitrógeno puede que sea un fenómeno realmente peligroso que condicione la navegación. Mucho cuidado.

Referencias:

  • Michael Malaska et al., Laboratory measurements of nitrogen dissolution in Titan lake fluids, Icarus (2017), 10.1016/j.icarus.2017.01.033.
  • https://www.nasa.gov/feature/jpl/experiments-show-titan-lakes-may-fizz-with-nitrogen


33 Comentarios

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TrantorTrantor

Una lastima pensar que después de estas fotos pasarán décadas hasta que tengamos imágenes nuevas de Titan :(
Saludos.

walkurtwalkurt

Que nivel de entradas Daniel! felicitaciones!! es increible como hay tan poco presupuesto para no plantear una mision a corto plazo a esta luna.

Santiago BaleaSantiago Balea

Ola! Si me dan a elegir entre un viaje tripulado a Marte o aumentar el flujo de sondas robóticas a mundos como éste (o Encelado, o Europa), mi opción sería clara, apostaría por un estudio más en profundidad de estas lunas.

Es muy interesante la explicación de las” burbujas”, y peligrosa, si, para una futura sonda-barco que surcase esos mares. Me recuerda lo que se dice de las bolsas de gas que parece haber millas mar adentro en el noroeste peninsular (y también en Portugal) y que, al menos en teoría, podrían explotar en algún momento provocando un verdadero desastre.

Y puestos a imaginar, nadie ha planteado que esas “burbujas” podrían ser el resultado de la actividad de alguna forma de vida?? o, siendo más especulativo, la espalda de alguna especie de “ballena” gigante que viva en esos mares…??

fisivi

Pues no me extrañaría nada que se encontrase una forma de vida en Titán. Allí hay carbono a patadas y un medio líquido para facilitar las reacciones químicas de la vida, como lo hace el agua aquí.
Quien sabe si nuestra vida proviene de una salpicadura de los mares de Titán.
Los salmones remontan los rios buscando sus orígenes hasta morir en nuestros ríos. Con mucho menos esfuerzo (unas sondas robotizasdas) la humanidad puede investigar los rios de Titán en busca de vida.

JofaserimonJofaserimon

No, practicamente imposible que exista la vida aún lejanamente a lo que conocemos en Titán.

Ese medio líquido del que hablas es perfecto para que las sustancias orgánicas se disuelvan en él, se necesita un disolvente polar (agua, amoniaco, etc) que permita la formación de membranas estables para que el propio organismo no se disuelva en ese medio.

fisivi

En la Tierra se ha encontrado microorganismos en hidrocarburos. No sólo no se disuelven en el metano, sino que viven de él en ausencia de oxígeno. Buscando en la red:
extremófilos hidrocarburos
se encuentran numerosos ejemplos.

DavidDavid

Subscribo plenamente tu visión. Más allá de la soberbia a día de hoy no tiene ningún sentido la exploración tripulada. Las sondas realizan un magnífico trabajo por una fracción del coste y esa diferencia con la mejora tecnología (que ya es espectacular) sólo va a incrementar más y más. Saludos

DavidDavid

Es que no entiendo la obsesión con los viajes tripulandos, con la sangría económica que representan en detrimento de todo el retorno científico que se podría obtener si esos recursos se destinarán a las sondas. Dentro de está reflexión no se si incluir la ISS pero desde luego la estación orbital a la luna y los viajes a Marte me parecen una chorrada.

YAGYAG

Las sondas realizan buenos trabajos en según qué tareas. No puedes investigar cómo crear asentamientos humanos en los distintos lugares del espacio sin humanos. Y, al fin y al cabo, si exploramos el cosmos es para usarlo, y no como mera contemplación del cielo.

ToroydToroyd

Burbujas gigantes???
Pero qué entendemos por eso?
más grandes que una persona? que un coche? o incluso más?

YAGYAG

Tan, tan grandes que se pueden ver en un mapa. En la imagen que nos pasa Daniel no viene la escala, pero teniendo en cuenta que la zona maximizada a la derecha es de ancha como dos o tres deltas de los ríos que también se aprecian en la fotografía, yo creo que esas burbujas tienen tamaño de furgonetas o camiones. Claro, no sé cuán ancho tiene que ser un río de metano/etano a esas temperaturas y con ese suelo para formar deltas, así que estoy especulando a lo bruto, pero… piénsalo de otra manera: ¿qué resolución tienen las cámaras de las sondas actualmente? Para que se vean, han de ser varias furgonetas o un camión tranquilamente. Quizás más grandes incluso. ¡A la rica sopa!

fisivi

Yo no alcanzo a ver burbujas individuales en esas imágenes de radar, cuya resolución debe de ser de decenas de metros.
Supongo que lo que intentan decir es que la “isla” que desaparece está formada por burbujas, como una espuma cuyas burbujas pueden ser muchas y pequeñas, y que por eso no permanece. Supongo que a veces deja de emerger gas. Entonces la espuma desaparecería al reventarse las burbujas y no formarse nuevas.

U-95U-95

¿Ultimo sobrevuelo?. Pensaba que Cassini realizaría varios más antes del final de la misión en septiembre. Al menos algo así sale en la web de la misión.

Gabriel.Gabriel.

Creo que el último sobrevuelo lo hace en Abril. Cassini usará por última vez la gravedad de Titán para situarse en las orbitas del Grand Finale, que pasarán entre Saturno y los anillos!

Santiago BaleaSantiago Balea

Perdona Daniel, pero dices textualmente: “Dentro de poco Cassini realizará el último sobrevuelo de este satélite y pasarán muchos, muchos años antes de que otra nave espacial siga sus pasos”. Expresado así, lo he entendido igual que U-95.

U-95U-95

Es sólo la impresión que da al leer el inicio del artículo, que Cassini no va a volver por Titán en los ya menos de seis meses que le quedan de misión.

Es una pena que no vayamos a volver en décadas.

pochimaxpochimax

Hombre, no seas tan pesimista. Décadas, así en plural implica más de 30 años. Seguro que algo habrá antes de este tiempo… Estás hablando de 2047 o más tarde.

JxJx

El 22 de abril sera el ultimo sobrevuelo, y con sobrevuelo se entiende a estar cerca del satélite Titan.
Si uno mira las simulaciones de la órbita de la sonda, del 22 de abril de 2017, ni la sonda Casinni y la luna Titan se volverán a encontrar entre si, aunque sus órbitas si lo hagan.

BlasBlas

¿Son realmente consistentes esas burbujas? Quiero decir: Aunque sean muy grandes igual se “rompen” fácilmente o simplemente se disuelven de forma inocua si son “rasgadas”. ¿O por su composición pueden “explotar” causando daños en la deflagración?

JxJx

1.. El 22 de abril de 2017 es una fecha clave pues la sonda Cassini sobrevolara al satélite del planeta Saturno Titan, sera su ultimo encuentro con esta luna.
2.. El 23 de abril de 2017 la sonda Cassini comenzara la maniobra de cambio de órbita para entrar en la etapa llamada ‘The Grand Finale’ que llevara a la sonda en una trayectoria que la insertara entre los anillos del planeta Saturno y la superficie del planeta. Estará tan cerca de los anillos (bode interno), como del planeta como jamas lo ha estado. Seran 22 órbitas de siete a seis días de duración cada una, hasta el 15 de septiembre de 2017, cuando se precipitara controladamente la sonda al interior de Saturno.
3.. Los objetivos de ‘The Grand Finale’ serán los siguientes:
– la nave espacial hará mapas detallados de los campos magnéticos y de gravedad de Saturno, que revelara la disposición interna de el planeta, y posiblemente ayudar eso a resolver el misterio no resuelto de la rapidez con que el interior está girando.
– además, esto mejorará enormemente nuestro conocimiento de la cantidad de material que está en los anillos, y eso nos acercara a una mejor comprensión de sus orígenes.
– detectores de partículas de Cassini tomará muestras de partículas de los anillos helados y como estas son canalizadas a la atmósfera por el campo magnético de Saturno.
– Sus cámaras tomarán imágenes sorprendentes, ultra-cerca de los anillos y las nubes de Saturno.

toroydtoroyd

Gente… hay que olvidarse de Marte.

Titán es el mundo que hay que colonizar 😉 . Allí no habrá problemas con la dichosa radiación, tenemos hielo (luego oxígeno) y metano para dar y regalar. Y contra el frío… rebequita.
Decidido.

toroydtoroyd

mmm… lo he dicho un poco a coña, pero ahora que lo pienso con detenimiento , si no fuese por la distancia, quizá la vida en Titán sería más fácil que en Marte. Alguno lo habéis pensado alguna vez?

fisivi

En Titán, en una cúpula de cristal con oxígeno y buena calefacción, se pasarían unas vacaciones con unas vistas maravillosas del perfil de los anillos de Saturno, sintiéndose ligero por la escasa gravedad. Pero no me quedaría allí a vivir. ¡Como en casa en ningún sitio!

fisivi

No me daba cuenta.
Pues ni para vacaciones. Además, al estar casi siempre nublado, la cúpula se podría hecha un asco con la lluvia de hidrocarburos.

JxJx

La Tierra en el Eon llamado ‘Eon Arcaico’ y que duro desde hace 4000 millones de años hasta hace 2400 millones de años, tenia unas condiciones bastante agresivas, nada parecido al mundo actual, era bien difícil vivir ahí, sin embargo hace 4200 millones de años se tiene evidencia de que pudo existir ya la vida, sin embargo el fósil mas antiguo encontrado hasta ahora tiene una antigüedad de 3800 millones de años. Pero en ese entonces los seres vivos “no respiraban oxigeno”, eso para ellos seria una atmósfera altamente toxica.
Hace 2400 millones de años el planeta Tierra se cree tenia una apariencia de color marrón-naranja, muy parecido al TITAN de hoy, la razón: la tierra estaba cubierta por una atmósfera de Metano, porque las bacterias producían cantidades masivas de Metano, eso justo antes de un punto de quiebre, la ‘Gran Oxidación’, pero entonces, hace 2400 millones de años la Tierra sufrió uno de sus mas grandes cambios drásticos de toda su existencia: algunas bacterias evolucionaron, comenzaron a usar la luz del Sol para crecer y nutrirse a través de el mecanismo de la fotosíntesis, y en el camino liberaron tanto oxigeno que la mayoría de las bacterias originales murieron ante este gas toxico, y el planeta cambio de naranja a azul.
A lo que voy es que es que si vemos un exo-mundo parecido a titan, un exo-planeta naranja, no tiene que ser azul (por la prescencia de oxigeno) para que la vida exista.

Capitán KirkCapitán Kirk

El momento de La Señora Cassini se termina y ha sido quizás la sonda más exitosa de la Nasa: Sus descubrimientos son asombrosos y la ¡Finale! tiene una pinta tremenda. Las imágenes hablan por sí solas.

Ahora bien, me alegro un huevo y medio que terminen todas las suposiciones sobre Titán, que si vida basada en el silicio, una Tierra 2.0, el delta del Nilo captado por la Huygens en su descenso… soñar es gratis.

Dicen los youtubers expertos que tiene islas que aparecen y desaparecen… snif, snif… algo facilmente explicable a un efecto marea, por muy síncrona que sea su órbita sin necesidad de más súplicas.

La temperatura media es de 180º bajo cero, y dale con los ríos llenos de vida, cuando no tienen ni puñetera idea de a qué temperaturas el metano, etano y cadenas de hidrocarburos son líquidos o gaseosos.

Buahhh… y no les digas que llueve, que encima se cachondean de la ignorancia de los demás. Es terrible.

Grande Cassini, muy grande. Saludos.

Ps: OPS se me olvidaba el metano: un átomo C combinado con 4 átomos de H, o con 3 si quieres formar etano… nada, es vida segura según dicen. Para llorar es ver que tienen millones de visitas.

JxJx

…….H….H
…….I……I
H – C – C – H
…….I……I
…….H….H

Molecula de Etano.

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