Durante su sobrevuelo de Titán en 2006, la sonda espacial Cassini capturó algunas de las imágenes más detalladas de la luna más grande de Saturno. Curiosamente, estas formaciones de nubes se parecen mucho a las que se ven en la propia estratosfera polar de la Tierra.
Sin embargo, a diferencia de la Tierra, estas nubes están compuestas completamente de metano y etano líquido. Dadas las temperaturas increíblemente bajas de Titán, menos 185 ° C (-300 ° F), no es sorprendente que exista una atmósfera tan densa de hidrocarburos líquidos, o que los mares de metano cubran el planeta.
Sin embargo, lo sorprendente es el hecho de que también existen cristales de metano en esta atmósfera. Ocho años después de que se tomaron las fotos del polo norte de Titán, los astrónomos han concluido que esta región también contiene trazas de hielo de metano.
"La idea de que las nubes de metano podrían formarse tan alto en Titán es completamente nueva", dijo Carrie Anderson, científica participante de Cassini en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autora principal del estudio. "Nadie lo consideraba posible antes".
Ya se habían identificado otras nubes estratosféricas en Titán, incluidas las nubes de etano, un químico formado después de que el metano se descompone. También se han encontrado nubes delicadas de cianoacetileno y cianuro de hidrógeno, que se forman a partir de reacciones de subproductos de metano con moléculas de nitrógeno.
Pero se creía que las nubes de metano congelado eran poco probables en la estratosfera de Titán. Debido a que la troposfera atrapa la mayor parte de la humedad, las nubes estratosféricas requieren un frío extremo. Incluso la temperatura de la estratosfera de menos 203 ° C (-333 ° F), observada por Cassini justo al sur del ecuador, no era lo suficientemente fría como para permitir que el escaso metano en esta región de la atmósfera se condensara en hielo.
Lo que Anderson y su coautor de Goddard, Robert Samuelson, notaron es que las temperaturas en la estratosfera inferior de Titán no son las mismas en todas las latitudes. Esto se basó en datos tomados del Espectrómetro Infrarrojo Compuesto de Cassini y el instrumento de radiociencia de la nave espacial, que mostraron que la temperatura a gran altitud cerca del polo norte era mucho más fría que la del sur del ecuador.
Resulta que esta diferencia de temperatura, tanto como 6 ° C (11 ° F), es más que suficiente para producir hielo de metano.
Otras observaciones hechas del sistema de nubes de Titán respaldan esta conclusión, como la forma en que ciertas regiones parecen más densas que otras, y las partículas más grandes detectadas son del tamaño correcto para el hielo de metano. También confirmaron que la cantidad esperada de metano (1.5%, que es suficiente para formar partículas de hielo) está presente en la estratosfera polar inferior.
Además, la observación confirma ciertos modelos de cómo se cree que funciona la atmósfera de Titán.
Según este modelo, Titán tiene un patrón de circulación global en el que el aire cálido del hemisferio de verano brota de la superficie y entra en la estratosfera, llegando lentamente al polo invernal. Allí, la masa de aire se hunde nuevamente, enfriándose a medida que desciende, lo que permite que se formen las nubes de metano estratosférico.
"Cassini ha estado recopilando constantemente evidencia de este patrón de circulación global, y la identificación de esta nueva nube de metano es otro fuerte indicador de que el proceso funciona de la manera que pensamos que funciona", dijo Michael Flasar, científico de Goddard e investigador principal de Cassini's Composite Infrared. Espectrómetro (CIRS).
Al igual que las nubes estratosféricas de la Tierra, la nube de metano de Titán estaba ubicada cerca del polo invernal, a más de 65 grados de latitud norte. Anderson y Samuelson estiman que este tipo de sistema de nubes, al que llaman nubes de metano inducidas por subsidencia (o SIMC para abreviar), podría desarrollarse entre 30,000 y 50,000 metros (98,000 a 164,000 pies) de altitud sobre la superficie de Titán.
"Titán continúa asombrando con procesos naturales similares a los de la Tierra, pero que involucran materiales diferentes a nuestra agua familiar", dijo Scott Edgington, científico adjunto del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California. "A medida que nos acercamos al solsticio de invierno del sur en Titán, exploraremos más a fondo cómo estos procesos de formación de nubes pueden variar con la temporada".
Los resultados de este estudio están disponibles en línea en la edición de noviembre de Ícaro
