Los datos de Cassini revelan que en el interior de Titán existe una mezcla de hielo y roca

Al rastrear con precisión a la nave Cassini de la NASA durante sus sobrevuelos bajos sobre la luna Titán, los científicos determinaron la distribución de material en el interior de la luna. Los leves tirones gravitacionales que midieron sugieren que el interior ha estado demasiado frío e inactivo como para romperse completamente en capas separadas de hielo y roca.
Izquierda: Representación artística del interior de Titán, luna de Saturno. Crédito: NASA/JPL.
Los hallazgos, que fueron publicados en la edición del 12 de marzo de la revista Science, muestran cómo Titán evolucionó en una forma diferente a los planetas interiores como la Tierra o lunas de hielo, como Ganímedes, de Júpiter, cuyos interiores se han separado en capas distintivas.
"Estos resultados son fundamentales para comprender la historia de las lunas del Sistema Solar exterior," dijo el Científico del Proyecto Cassini Bob Pappalardo, comentando sobre la investigación de sus colegas. Pappalardo trabaja en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California. "Ahora podemos comprender mejor el lugar de Titán dentro del grupo de satélites helados en nuestro Sistema Solar."
Los científicos han sabido que Titán, la luna más grande de Saturno, está compuesta por hielo y roca en proporciones similares, pero necesitaban los datos de gravedad para darse cuenta de cómo los materiales estaban distribuidos. Resulta que el interior de Titán posee hielo que está acompañado de roca que probablemente nunca se calentó más allá de una temperatura levemente cálida. Sólo en los 500 kilómetros superiores de Titán el hielo está libre de toda presencia de roca, mientras que el hielo y la roca están mezclados en diferentes grados a una profundidad mayor.
"Para evitar separar el hielo y la roca, debes evitar mucho calentar el hielo," dijo David J. Stevenson, uno de los co-autores del informe y profesor de ciencia planetaria en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. "Esto significa que Titán se formó muy lentamente para una luna, en tal vez cerca de un millón de años aproximadamente, justo después de la formación del Sistema Solar."
Esta separación incompleta de hielo y roca hace que las diferencias de Titán con Ganímedes sean más grandes, ya que en esa luna el hielo y la capa rocosa se han separado totalmente. Tal vez Titán sea similar a otra luna de Júpiter, Calisto, la cual se cree que posee un interior de hielo y roca mezclados. A pesar de que las lunas poseen todas cerca del mismo tamaño, claramente poseen historias diferentes.
Las mediciones de Cassini ayudan a construir un mapa de gravedad, el cual sirve para explicar la particular topografía de Titán, ya que el interior de hielo debe ser lo suficientemente cálido para fluir lentamente en respuesta al peso de estructuras geológicas pesadas como las montañas.
La creación del mapa de gravedad requirió el seguimiento de cambios en minutos de la velocidad de Cassini a lo largo de una línea de visión de la Tierra a la nave a medida que realizó cuatro sobrevuelos cercanos de Titán entre febrero de 2006 y julio e 2008. La nave tomó trayectorias de cerca de 1.300 a 1.900 kilómetros sobre Titán.
"Las ondulaciones de la gravedad de Titán empujan y tiran suavemente a Cassini a lo largo de su órbita cuando pasa por la luna y todos estos cambios fueron precisamente registrados por las antenas terrestres de la Red de Espacio Profundo, dentro de las 5 milésimas de un milímetro por segundo, incluso cuando la nave estaba a más de mil millones de kilómetros de distancia," dijo Luciano Iess, miembro del equipo científico de radio de Cassini en la Universidad de Sapienza en Roma, Italia, y principal autor del informe. "Fue un experimento complicado."
Los resultaods no revelan si Titán pose un océano debajo de su superficie, pero los científicos dicen que esta hipótesis es muy posible, por lo que seguirán investigando. La detección de mareas inducidas por Saturno, una meta del equipo científico de radio, proveería la evidencia más clara de la existencia de una capa de agua escondida.
Jonathan Lunine, un investigador interdisciplinario de Cassini dijo sobre la investigación de sus colegas: "los sobrevuelos adicionales pueden decirnos hoy si la corteza es espesa o delgada." Lunine está en la Universidad de Roma en Tor Vergata, Italia y en la Universidad de Arizona en Tucson. "Con esa información podemos tener un mejor conocimiento de cómo el metano, el fluido efímero operante de los ríos de Titán, lagos y nubes, ha sido reabastecido en el tiempo geológico. Al igual que la historia del agua en la Tierra, esto es fundamental para obtener una imagen detallada de la naturaleza de Titán a través del tiempo."
Más información:
Artículo en el sitio oficial de la Misión Cassini
Fuente: NASA/JPL.