Nubes cerca del ecuador de Titán. Crédito: NASA/JPL/SSI
A medida que la primavera continúa desarrollándose en Saturno, las lluvias de abril sobre la luna más grande del planeta, Titán, han llevado metano a sus desiertos ecuatoriales, como revelan las imágenes capturadas por la nave espacial Cassini de la NASA. Esta es la primera vez que los científicos han obtenido pruebas actuales de lluvia empapando la superficie de Titán en latitudes bajas.
Las extensas lluvias desde los sistemas de grandes nubes, detectadas por las cámaras de Cassini a finales de 2010, aparentemente han oscurecido la superficie de la luna. La mejor explicación es que estas áreas permanecieron húmedas después de las tormentas de metano. Las observaciones, publicadas el 17 de marzo en la revista Science, combinadas con resultados anteriores en la Geophysical Research Letters del mes pasado, muestran que los sistemas climáticos de la espesa atmósfera de Titán y los cambios producidos en su superficie son afectados por los cambios de estación.
"Es sorprendente observar actividades familiares tales como tormentas y cambios de estación en los patrones climáticos de un satélite helado y distante", dijo Elizabeth Turtle, asociada al equipo de imágenes de Cassini del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, y autora principal de la publicación. "Estas observaciones están ayudándonos a comprender cómo funciona Titán como sistema, así como entender procesos similares en nuestro propio planeta".
El sistema de Saturno exprimentó el equinoccio, cuando el Sol se encontraba directamente sobre el ecuador del planeta y hubo cambio de estación, en agosto de 2009. (Un "año" completo de Saturno equivale a casi 30 años de la Tierra.) Los años de observaciones de Cassini sugieren que el patrón de circulación atmosférica global responde a los cambios en la iluminación solar, influenciado por la atmósfera y la superficie, como detallaron en el artículo de Geophysical Research Letters. Cassini encontró que la temepratura superficial responde más rapidamente a los cambios en la luz solar de que lo que lo hace la espesa atmósfera. El cambio del patrón de circulación produjo nubes en la región ecuatorial de Titán.
Las nubes en Titán se forman de metano, como parte de un ciclo similar al terrestre, pero que usa metano en lugar de agua. En Titán, el metano llena los lagos de la superficie, satura las nubes en la atmósfera, y cae como lluvia. Aunque hay pruebas de que fluyeron líquidos sobre la superficie en el ecuador de Titán en el pasado, hidrocarburos en estado líquido, tales como el metano y el etano, sólo han sido observados en la superficie de lagos en latitudes polares. Las vastas extensiones de dunas que dominan las regiones ecuatoriales de Titán requieren un clima predominantemente árido. Los científicos sospechan que las nubes pueden aparecer en las latitudes ecuatoriales de Titán a medida que la primavera en el hemisferio norte progresa. Pero no están seguros si los canales secos observados previamente fueron esculpidos por lluvias estacionales o si han permanecido luego de un anterior clima húmedo.
Una tormenta con forma de flecha apareció en las regiones ecuatoriales el 27 de septiembre de 2010 -el equivalente a comienzos de abril en el año de Titán- y una amplia banda de nubes apareció el mes siguiente. Como se describe en el artículo de Science, durante los siguientes meses, el subsistema de imágenes científicas de Cassini captó cambios superficiales de corta duración visibles en las imágenes de la superficie de Titán. Una región de 500.000 kilómetros cuadrados a lo largo del límite sur del campo de dunas Belet de Titán, así como pequeñas áreas cercanas, se habían vuelto más oscuras. Los científicos compararon los datos de imágenes con los datos obtenidos por otros instrumentos y descartaron otras causas posibles para los cambios superficiales. Concluyeron que este cambio en el brillo es, probablemente, resultado del humedecimiento de la superficie por la lluvia de metano.
Estas observaciones sugieren que el clima reciente en Titán es similar al de los trópicos de la Tierra. En las regiones tropicales, la Tierra recibe de manera más directa la luz solar, creando una banda de movimiento ascendente y nubes de lluvia que rodean el planeta.
"Estos eventos pueden ser el equivalente en Titán de lo que crea los climas tropicales de la Tierra, aunque la reacción retrasada para el cambio de estaciones y la variación repentina aparente recuerdan más el comportamiento sobre los océanos tropicales que sobre las áreas tropicales de tierra", dijo Tony Del Genio del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA, Nueva York, un coautor y miembro del equipo de imágenes de Cassini.
Una gran tormenta con forma de flecha. Crédito: NASA/JPL/SSI
En la Tierra, las bandas tropicales de nubes de lluvia varían ligeramente con las estaciones, pero están presentes todo el año en el trópico. En Titán, tales bandas de nubes extensas sólo pueden ser frecuentes en los trópicos cerca de los equinoccios y moverse a latitudes mucho más altas cuando el planeta se aproxima a los solsticios. El equipo de imágenes tiene la intención de observar si Titán evoluciona de esta forma a medida que las estaciones avanzan desde la primavera hacia el verano del norte."Es clarísimo que hay mucho más que aprender de Cassini sobre el forzamiento estacional de un complejo sistema superficie-atmósfera como el de Titán y, a su vez, cuán similar, o diferente, es del de la Tierra", dijo Carolyn Porco, líder del equipo de imágenes de Cassini en el Instituto de Ciencia Espacial, Boulder, Colorado. "Estamos ansiosos por ver lo que el resto de la Misión Solsticio de Cassini nos entregará".
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