Nuevos descubrimientos sobre Tritón: una atmósfera de metano y monóxido de carbono

De acuerdo al primer análisis infrarrojo obtenido de la atmósfera de Tritón, luna de Neptuno, el verano está a pleno en su hemisferio sur. El equipo de observación europeo usó el Telescopio Muy Grande de ESO y descubrieron monóxido de carbono y realizaron la primera detección desde la Tierra de metano en la delgada atmósfera de Tritón.
Izquierda: Mosaico del misterioso Tritón, a partir de imágenes tomadas por la sonda Voyager 2 en 1989. Crédito: NASA/JPL.
Estas observaciones revelaron que la delgada atmósfera varía estacionalmente, engrosándose cuando es calentada.
"Hemos hallado evidencia real de que el Sol aún hace sentir su presencia en Tritón, incluso desde tan lejos. Esta luna de hielo de hecho tiene estaciones justo como nosotros en la Tierra, pero [las de Tritón] cambian más lentamente," dijo Emmanuel Lellouch, autor principal del informe sobre estos resultados en Astronomy and Astrophysics.
En Tritón, donde la temperatura superficial media es cerca de menos 235ºC, actualmente es verano en el hemisferio sur e invierno en el norte.
A medida que el hemisferio sur de Tritón se calienta, una pequeña capa de nitrógeno congelado, metano y monóxido de carbono en la superficie de Tritón se sublima en gas, engrosando la atmósfera de hielo mientras la estación progresa durante la órbita de Neptuno de 165 años alrededor del Sol. Una estación en Tritón dura un poco más de 40 años, y Tritón pasó el solsticio de verano en 2000.
Basado en la cantidad de gas medido, Lellouch y sus colegas estiman que la presión atmosférica de Tritón pudo haber crecido por un factor de cuatro en comparación a las mediciones hechas por Voyager 2 en 1989, cuando era aún la primavera en la luna gigante. La presión atmosférica de Tritón ahora está entre 40 y 65 microbares, es decir, 20.000 veces menos que en la Tierra.
Se sabía que el monóxido de carbono estaba presente como hielo sobre la superficie, pero Lellouch y su equipo descubrieron que la capa de la superficie superior de Tritón está enriquecida con hielo de monóxido de carbono por un factor de diez en comparación con las capas más profundas, y que es esta capa superior la que alimenta a la atmósfera. Mientras que la mayor parte de la atmósfera de Tritón está formada por nitrógeno (al igual que en la Tierra), el metano en la atmósfera, primero detectado por Voyager 2, y sólo confirmado en este estudio desde la Tierra, también juega un rol importante.

Arriba: Simulación de Voyager 2 en su sobrevuelo por Neptuno. Crédito: NASA.
"Ahora el clima y los modelos atmosféricos de Tritón tienen que ser revisados, ahora que hemos encontrado monóxido de carbono y medido nuevamente al metano," dijo la coautora Catherine de Bergh.
De las 13 lunas de Neptuno, Tritón es la más grande, con un diámetro de 2.700 kilómetros (tres cuartos de nuestra Luna), es la séptima luna más grande del Sistema Solar. Desde su descubrimiento en 1846, Tritón ha fascinado a los astrónomos gracias a su actividad geológica, los diferentes tipos de superficies heladas, como el nitrógeno congelado, además de agua y dióxido de carbono (hielo seco), y su movimiento retrógrado único.
Observar la atmósfera de Tritón, que está a unas 30 veces más lejos del Sol que la Tierra, no es fácil. En la década de 1980, los astrónomos teorizaban que la atmósfera en la luna de Neptuno podría ser tan espesa como la de Marte (7 milibares).
No fue hasta que Voyager 2 pasó por el planeta en 1989 que se midió la atmósfera de nitrógeno y metano, con una presión en aquellos momentos de 14 microbares, 70.000 veces menor a la terrestre. Desde entonces, las observaciones terrestres han sido limitadas. Las observaciones de ocultaciones estelares (un fenómeno que ocurre cuando un cuerpo del Sistema Solar pasa en frente a una estrella y bloquea su luz) indicó que la presión superficial de Tritón estaba en aumento desde la década de 1990.
Hizo falta el desarrollo del Espectrógrafo de Infrarrojo Criogénico de Alta Resolución Echelle (CRIRES) en el Telescopio Muy Grande (VLT) para que el equipo tuviera la oportunidad de llevar a cabo un estudio mucho más detallado de la atmósfera de Tritón. "Necesitábamos la sensibilidad y capacidad de CRIRES para tomar espectros muy detallados al mirar la atmósfera muy ténue," dijo el coautor Ulli Käufl.
Las observaciones son parte de una campaña que tambien incluye un estudio a Plutón.
Plutón, con un aspecto similar a Tritón, está recibiendo renovado interés en luz del descubrimiento de monóxido de carbono y los astrónomos están ansiosos en encontrar este químico en el planeta enano.
Este es sólo el primer paso para que los astrónomos que usan CRIRES comprendan la física de los cuerpos distantes en el Sistema Solar. "Ahora podemos comenzar a monitorear la atmósfera y aprender un montón sobre la evolución estacional de Tritón durante décadas," dijo Lellouch.
Más información:
Artículo en el sitio de ESO
Detection of CO in Triton's Atmosphere and the Nature of Surface-Atmosphere Interactions (PDF)
Fuente: ESO.