En 2014, la misión Cassini-Huygens descubrió puntos brillantes en los mares y lagos de Titán, una luna de Saturno, que se movían con el tiempo. Durante mucho tiempo, los científicos no pudieron entender qué era este extraño fenómeno. Parece que ahora se ha encontrado una explicación: grandes icebergs (aunque no de hielo de agua).
Titán es el segundo satélite más grande del sistema solar, con un diámetro de unos 5.150 kilómetros y una superficie mayor que Eurasia y África juntas. Orbita alrededor de Saturno, es decir, está tan lejos del Sol que recibe cien veces menos energía solar por unidad de superficie que la Tierra. Por lo tanto, su temperatura superficial es de casi -180 grados. En consecuencia, su superficie está formada por hielo, y el análogo local de las dunas de arena incluye incluso naftalina. Hay muchos ríos, lagos y mares en el satélite. Pero no están llenos de agua, sino de etano, propano y metano líquidos. El volumen total de hidrocarburos de estos mares es varias veces superior a todas las reservas conocidas de este tipo en la Tierra.
El estudio de Titán es extremadamente difícil porque su atmósfera, principalmente de nitrógeno, es cuatro veces más densa que la de la Tierra (la presión en la superficie es una vez y media superior a la terrestre). En una atmósfera tan densa y fría, predominan constantemente las densas brumas y nubes. Es muy difícil observar a través de ellos en el visible y en algunos otros rangos. En 2005, el módulo de aterrizaje Huygens realizó allí el primer (y hasta ahora último) aterrizaje suave fuera de la órbita de Marte, aumentando seriamente nuestros conocimientos sobre Titán, pero muchas cosas siguen sin estar claras. Desde 2014, la nave espacial Cassini ha detectado, mediante radar, algunos puntos brillantes en los mares de Titán, y estos puntos han cambiado su ubicación con el tiempo. Fue toda una sorpresa. La idea del hielo flotante era obvia, pero ¿qué tipo de hielo era?
El hecho es que el principal componente de los mares de la luna de Saturno es etano líquido con una mezcla de metano líquido, con una densidad de unas 0,6 toneladas por metro cúbico. Es decir, es un líquido muy ligero. Sin embargo, el hielo sólido, en su mayor parte etano, no flota especialmente bien en esas condiciones: debe ser más pesado que el líquido que lo rodea. Además, el etano y el metano líquidos tienen una tensión superficial mucho menor que el agua, lo que dificulta aún más que los objetos densos floten en ella. Por último, el etano puro sólo se forma a temperaturas inferiores a -182.
Sin embargo, la atmósfera de Titán es tan densa que las fluctuaciones estacionales de temperatura, incluso en los polos, son extremadamente pequeñas. Por lo tanto, es poco probable que haya etano sólido estable. Anteriormente, la posibilidad de que flotaran témpanos de hielo con hidrocarburos en las condiciones de Titán se justificaba por su elevada porosidad: si supera el cinco por ciento, ese hielo puede flotar. Sin embargo, sigue sin estar claro en qué puede consistir ese hielo poroso.
Los autores del nuevo trabajo, publicado en Geophysical Research Letters, abordaron el problema desde un ángulo diferente. Observan que en la atmósfera de Titán deben formarse inevitablemente moléculas mucho más pesadas que el nitrógeno y el metano (los dos gases principales de la envoltura gaseosa local). Por tanto, deberían caer a la superficie, como la nieve en la Tierra. Sólo la nieve local estará compuesta en gran parte por nitrilos (compuestos de carbono, hidrógeno y nitrógeno), hidrocarburos de triple enlace y benceno.
Mediante cálculos, los investigadores descubrieron que esa nieve, compuesta de cianuro de hidrógeno, puede formar posteriormente hielo con una elevada porosidad de hasta el 25-60 por ciento en volumen. En este caso, si se trata de un mar rico en etano, este hielo podrá flotar en él. Los autores del trabajo señalan que el hielo de composición alternativa tendrá problemas importantes para la navegación a largo plazo en los mares de Titán.
Al mismo tiempo, señalan, es improbable que ese hielo poroso se forme directamente a partir de “copos de nieve” de hidrocarburos que caen en mares y lagos. Deben ser demasiado pequeños para nadar lo suficiente como para no ahogarse. Es más probable que esa “nieve” caiga en las costas de los mares de Titán y consiga formar allí cúmulos más grandes, y luego las olas arrastren el hielo suelto que se ha formado y rompan grandes extensiones del mismo, como ocurre con los icebergs en los mares de la Tierra.
Este escenario, según los científicos, puede explicar otra característica inusual de los mares y lagos de la luna de Saturno: la ausencia de grandes olas en ellos. En la zona saturada de hielo flotante, la formación y existencia estable de grandes olas se ve seriamente dificultada.
Cabe señalar que estos trabajos distan mucho de tener importancia teórica. Titán es uno de los lugares más interesantes del Sistema Solar para la investigación. Y no se trata sólo de sus exóticos mares de hidrocarburos, sino también de lo que yace bajo ellos. En las profundidades del satélite hay grandes océanos de agua subsuperficial. A la larga, conviene estudiarlos en relación con la vida. Sin embargo, las misiones necesarias para ello requieren equipos pesados. En 2005, la Huygens aterrizó en una superficie que parecía sólida durante la planificación de la misión, pero que en la práctica resultó estar cerca de un pantano. Comprender mejor la composición de la superficie de titanio es esencial para el éxito de futuros desembarcos allí.
