La luna Titán registra lluvias torrenciales de metano

13/10/2017

Titán, la mayor de las más de 60 lunas de Saturno, registra lluvias torrenciales de metano sorprendentemente intensas, según científicos planetarios y geólogos de la UCLA.

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Aunque las tormentas son relativamente raras --ocurren menos de una vez por cada año de Titan, que equivale a 29 años y medio de la Tierra-- se producen con mucha más frecuencia de lo esperado por los científicos.

"Habría pensado que éstos serían acontecimientos del milenio, si acaso," dijo Jonathan Mitchell, profesor asociado en la UCLA de ciencia planetaria y autor principal de la investigación, que fue publicada en la revista Nature Geoscience. "Así que esto es una sorpresa."

Las tormentas crean inundaciones masivas en un terreno que de otro modo sería desértica. La superficie de Titán es sorprendentemente similar a la de la Tierra, con ríos que fluyen en grandes lagos y mares, y la luna tiene nubes de tormenta que traen aguaceros parecidos a monzones, dijo Mitchell. Pero la precipitación de Titán es de metano líquido, no de agua.

"Las tormentas de metano más intensas en nuestro modelo climático arrojan al menos 300 litros al día, lo que se acerca a lo que vimos en Houston durante el huracán Harvey este verano", dijo Mitchell, investigador principal del grupo de investigación de modelado climático de Titan en la UCLA.

Sean Faulk, estudiante de postgrado de UCLA y autor principal del estudio, dijo que el estudio también encontró que las lluvias extremas de metano pueden imprimir la superficie helada de la luna, de la misma manera que las tormentas extremas forman la superficie rocosa de la Tierra.

En la Tierra, las tormentas intensas pueden desencadenar grandes flujos de sedimentos que se extienden a tierras bajas y forman características cono conocidas como aluviones. En el nuevo estudio, los científicos de la UCLA encontraron que los patrones regionales de precipitaciones extremas en Titán se correlacionan con las recientes detecciones de los ventiladores aluviales, lo que sugiere que fueron formados por tormentas intensas.

El hallazgo demuestra el papel de la precipitación extrema en la formación de la superficie de Titán, dijo Seulgi Moon, profesor asistente de geomorfología de la UCLA y coautor del artículo. Moon dijo que el principio probablemente se aplica a Marte, que tiene rastros de grandes flujos aluviales propios, y a otros cuerpos planetarios. Una mayor comprensión de la relación entre la precipitación y las superficies planetarias podría conducir a nuevas perspectivas sobre el impacto del cambio climático en la Tierra y otros planetas.

Los aficionados aluvionales de Titán fueron detectados por un instrumento de radar en la nave espacial Cassini, que comenzó a orbitar a Saturno a finales de 2004.

Juan Lora, estudioso postdoctoral de la UCLA y coautor del artículo, dijo que Cassini ha revolucionado la comprensión de los científicos sobre Titán.

Aunque los registros aluviales de Titán son un nuevo descubrimiento, los científicos han tenido los ojos en la superficie de la luna durante años. Poco después de que Cassini alcanzara Saturno, el radar y otros instrumentos mostraron que las inmensas dunas de arena dominaban las latitudes bajas de Titán, mientras que los lagos y los mares dominaban sus latitudes más altas. Los científicos de la UCLA descubrieron que los aficionados aluviales se localizan principalmente entre los 50 y 80 grados de latitud, cerca de los centros de los hemisferios norte y sur de la luna, pero generalmente ligeramente más cerca de los polos que del ecuador.

Tales variaciones en las características superficiales sugieren que la luna tiene variaciones regionales correspondientes en la precipitación, porque la precipitación y la escorrentía subsecuente desempeñan un papel dominante en la erosión de la tierra y llenando los lagos, mientras que la ausencia de lluvia promueve la formación de dunas.

Los modelos anteriores han demostrado que el metano líquido generalmente se concentra en la superficie de Titán en latitudes más altas. Sin embargo, ningún estudio anterior había investigado el comportamiento de precipitaciones extremas que pudieran provocar el transporte de sedimentos y la erosión, o mostraron su conexión con las observaciones superficiales.

Los científicos utilizaron principalmente simulaciones por computadora para estudiar el ciclo hidrológico de Titán porque las observaciones de la precipitación real en Titán son difíciles de obtener y porque, dada la duración de cada año en Titán, Cassini sólo observó la luna durante tres estaciones.

Encontraron que mientras que la lluvia se acumula en su mayoría cerca de los polos, donde se encuentran los principales lagos y mares de Titán, las lluvias más intensas ocurren cerca de los 60 grados de latitud, precisamente en la región donde los registros aluviales están más concentrados.

El estudio sugiere que las tormentas intensas se desarrollan debido a las diferencias agudas entre el tiempo más húmedo, más fresco, en las latitudes más altas, y las condiciones más secas, más calientes, en las latitudes más bajas.

Similar contraste de temperatura en la Tierra producen ciclones intensos en las latitudes medias, que es lo que crea las tormentas y ventiscas que son comunes durante los meses de invierno en gran parte de América del Norte.