23/Ene/05

Primeros resultados de la misión Huygens

El 14 de enero de 2005, la sonda espacial Huygens realizó el primer descenso y aterrizaje con éxito en la superficie del satélite Titán de Saturno. La misión científica de este vehículo comenzó a 150 kilómetros de altura, iniciándose la recogida de datos de los seis instrumentos situados a bordo, tanto durante el periodo de descenso como en el tiempo en el que la sonda se mantuvo operativa en la superficie. Los primeros datos científicos de los más de 470 megabytes de información obtenida por la Huygens han sido presentados durante una conferencia de prensa llevada a cabo en las oficinas generales de la ESA situadas en Paris, el 21 de enero.

(Astroenlazador.com) "Ahora tenemos la clave para entender qué es lo que modela el paisaje que observamos en Titán. Las evidencias geológicas de precipitación, erosión, abrasión mecánica y otros tipos de actividad fluvial muestran que los procesos físicos que modelan la superficie de Titán son muy parecidos a los que actúan en la Tierra", señalaba el cdoctor Martin Tomasko, investigador principal del instrumento de Imagen de Descenso y Radiómetría Espectral (DISR) de la sonda, perteneciente a la Universidad de Arizona (EEUU).

Lluvias de metano

Las espectaculares imágenes obtenidas por el DISR revelan que Titán presenta una meteorología y geología muy similar a la terrestre. Las fotografías muestran una red muy compleja de canales de drenaje estrechos que corren a través de las tierras altas más brillantes hacia las regiones oscuras más bajas, llanas y oscuras. Estos canales convergen en sistemas de ríos que transportan material hacia lechos de lagos que muestran islas bastante similares a las terrestres.

Los datos obtenidos en parte por el Cromatógrafo de Gas y Espectrómetro de Masas (GCMS), así como el Instrumental Científico Superficial (SSP) apoyan las conclusiones a las que han llegado los científicos. La información obtenida por Huygens muestra fuertes evidencias de flujo de material líquido en Titán. No obstante, el líquido que juega este papel es el metano, un compuesto orgánico muy simple que puede existir en forma de líquido o gas a las temperaturas propias de Titán (-170°C). Los ríos y los lagos parecen hallarse secos actualmente, pero los científicos creen que la lluvia tuvo lugar muy recientemente.

Los datos de deceleración y penetración obtenidos por el SPP indican que el material bajo la corteza superficial presenta la consistencia de la arena poco compactada, posiblemente como resultado de las lluvias sucedidas en la superficie de Titán durante eones, o también debido al flujo de líquido desde el interior de la superficie. Según los científicos, los rasgos geológicos observados han sido causados por la liberación de energía hacia la superficie. De hecho, otras evidencias, basadas en la presencia de argón-40 en la atmósfera de Titán, indican que esta luna ha experimentado actividad volcánica que produce la expulsión de hielo de agua y amoníaco. A este proceso se le denomina "criovulcanismo" o "vulcanismo frío", pues las erupciones son de agua en vez de magma.

Imagen: una toma obtenida por Huygens que muestra dos nuevas formas en la superficie de Titán. La marca de aspecto lineal sugiere la presencia de un área en la que el hielo de agua podría haber aflorado hacia la superficie. En la zona también son visibles canales cortos oscuros de aspecto algo grueso que podrían haber sido formados por manantiales de metano líquido más que por lluvia de esta sustancia. [Ampliar imagen]

Aunque Huygens no detectó la presencia de depósitos de material líquido en el área de aterrizaje, los datos recogidos por su instrumental indican con claridad que frecuentemente se produce la precipitación del metano líquido en forma de lluvia sobre la superficie de Titán, hallándose éste presente en forma de depósitos de al menos pocos centímetros de espesor.

"No se trata de Marte, en donde el líquido que ha producido la erosión se encuentra enterrado en forma sólida bajo la superficie, sino de un cuerpo en el que los líquidos están ahí. Podría haber llovido ayer. Se trata de una situación muy activa y esta es la noticia fundamental acerca del descubrimiento del metano: no es que pensemos que el metano podría estar ahí; es que está ahí y en estado líquido", explica Toby Owen, científico perteneciente a la misión Cassini-Huygens.

Martin Tomasko, investigador principal del Instrumento de Imagen del Descenso de la Huygens explica: «Lo que sabemos es que el lugar en el que hemos aterrizado está seco de momento, pero el líquido no se encuentra a 200 metros bajo la superficie, sino a pocos centímetros de la misma, indicándonos que debe haber llovido hace muy poco. ¿Fue ayer, antes de ayer o la semana pasada? No lo sabemos realmente, pero lo que pensamos es que en el lugar de aterrizaje debe llover frecuentemente, aunque no podemos ser más precisos.»

Una geología activa

El calor generado por Huygens calentó el suelo bajo el cual se hallaba apoyada la sonda, de tal forma que tanto el instrumento GCSM como el SSP pudieron detectar la presencia de metano bullente que procedía de la superficie, lo cual refuerza la hipótesis de que el metano tiene un papel fundamental en la geología de Titán y en su meteorología y procesos atmosféricos, como la formación de nubes o las precipitaciones que erosionan y abrasionan la superficie. Además, las imágenes superficiales muestran claramente la presencia de guijarros y cantos redondeados en el lecho seco de un río, signos muy evidentes de erosión por la acción de un fluido. Las medidas espectrales (color) indican que su composición es hielo de agua sucio y no rocas silicatadas. Debido a las bajas temperaturas, estas rocas son sólidas en la superficie de esta luna. El suelo de Titán parece consistir -al menos en parte- en depósitos precipitados procedentes de la neblina orgánica que rodea el planeta. Este material oscuro se deposita en el transcurso del tiempo y es posteriormente lavado por la lluvia de metano, concentrándose en el fondo de los canales de drenaje y lechos de ríos: se trata de las áreas oscuras observadas en las imágenes tomadas por Huygens.

Según Tomasko, «esos canales dendríticos son una evidencia importante de la existencia de lluvias y el material oscuro que se encuentra en sus bases parece muy similar al smog fotoquímico que se precipita en la atmósfera, recubre la superficie y sufre un lavado en la parte superior de las crestas. Estas cimas de las crestas no son muy brillantes, sino relativamente oscuras, hallándose el material oscuro fuertemente concentrado en el fondo de los canales de drenaje. Dichos canales, desde nuestro punto de vista, no están formados por rocas silicatadas como ocurre en la Tierra, sino por hielo de agua muy duro. De este modo, creemos que estamos observando crestas de hielo de agua lavadas por la lluvia, la cual hace concentrase al material orgánico en el fondo de los canales.»

El metano presente en la atmósfera de Titán no se agota, sino que es reemplazado constantemente. La fuente de esta sustancia es la propia luna Titán: «En la atmósfera están teniendo lugar procesos fotoquímicos [es decir, procesos conducidos por la luz solar] que rompen las moléculas de metano, combinándose éstas de nuevo y creando compuestos más complejos, incluyéndose la creación de partículas de smog que acaban precipitando hacia la superficie. El metano, tal como nos esperábamos, debe condensarse debido a las bajas temperaturas reinantes en la superficie. Al igual que sucede en la Tierra, en donde el agua se confina en la atmósfera inferior, existe una "trampa fría" para el metano en Titán, la cual obliga a descender a esta sustancia.» -señala Owen- «En la atmósfera baja, la proporción de metano frente al nitrógeno sufre un incremento, pero cerca de la superficie existe un salto repentino de un 30% en la concentración de metano, incremento detectado tres minutos del aterrizaje de la Huygens. Esto debe proceder del propio terreno, lo cual significa que existe metano líquido muy cerca o quizás en la propia superficie.»

Según Tomasko, es posible que la Huygens haya aterrizado en una zona de Titán equivalente a una región árida terrestre, pudiéndose comparar ésta a un desierto de nuestro planeta en el que los ríos están secos la mayor parte del tiempo, pero que tras corto un periodo de lluvia estacional presentan depósitos de material líquido y flujos sobre la superficie.

Imagen: este mosaico realizado a partir de tres imágenes obtenidas por la sonda Huygens muestra un área de crestas altas en la que se produce el flujo de material hacia un canal más ancho, situado en la parte superior derecha de la imagen. [Ampliar imagen]

Aunque muchos de los procesos geoquímicos que tienen lugar en la Tierra también se producen en Titán, el carácter químico es bastante diferente en este último. En vez de ser una química basada en agua líquida, se trata de metano líquido; en vez de rocas silicatadas, Titán presenta hielo de agua congelado; en vez de lava, los volcanes de dicho mundo expulsan hielo de agua y amoníaco a muy baja temperatura; en vez de tierra, Titán presenta una acumulación de partículas de hidrocarburos que se depositan procedentes de la atmósfera. De este modo, se puede considerar a esta luna como un mundo extraordinario, en el que tienen lugar procesos geológicos que suceden en condiciones muy particulares.