Titano, un mondo alieno

Autore: , Pubblicato il 31 dicembre 2011 alle ore 15:43 nella categoria Articoli

Qualche giorno fa la NASA ha diffuso una stupefacente immagine della regione sud-polare di Titano, la maggiore delle lune di Saturno, ripresa dalla sonda “Cassini”, la quale mostra una singolare depressione nei densi strati blu e arancio del corpo celeste. Non vi è ancora alcuna spiegazione di questa caratteristica, e soprattutto si ignora se essa sia attribuibile alla particolare morfologia del corpo celeste in quella regione. La differenza di colore, blu e arancio, dipende dalle dimensioni delle particelle che compongono l’atmosfera di Titano.

Titano è stato considerato un mondo unico nel sistema Solare sin dal 1908, quando l’astronomo spagnolo Josè Comas y Solà scoprì che possedeva un’atmosfera, assolutamente mancante sulle altre lune. E’ assolutamente appropriato che la maggiore luna di Saturno, uno dei principali candidati ad ospitare la vita nel sistema solare, possieda laghi, fulmini, linee costiere, un’atmosfera di azoto relativamente densa e persino delle stagioni. Titano può essere visto come un modello della Terra primitiva.  La temperatura significativamente più bassa potrebbe essere di ostacolo allo sviluppo di forme di vita (d’altronde Titano è dieci volte più lontano dal Sole rispetto al nostro pianeta), ma c’è una forte possibilità di vita microbica sotto la superficie, o – quanto meno – di un ambiente pre-biotico.

La caratteristiche morfologiche di Titano sono stupefacenti: esso possiede acqua ghiacciata della stessa solidità del granito e specchi lacustri delle dimensioni dei Grandi Laghi Americani alimentati da un ciclo completo assai simile a quello dell’acqua sulla Terra, ma con una rilevante differenza, vale a dire che lassù il metano e l’etano prendono il posto dell’acqua. Metano ed etano, le più semplici molecole del carbonio, possono combinarsi in strutture fantasticamente complesse. Dal momento che gli idrocarburi complessi costituiscono la base della vita sulla Terra, gli scienziati si chiedono se la chimica degli idrocarburi su Titano possa avere superato il fossato che separa la materia inerte da una qualche forma di vita.

Se un ipotetico viaggiatore atterrasse su Titano, troverebbe un mondo dove le temperature scendono in picchiata fino a -274 gradi Fahrenheit, si registrano piogge di metano e dune di ghiaccio o di catrame coprono le regioni più aride del pianeta … quasi un’immagine speculare, ma in versione glaciale, del clima tropicale terrestre, secondo gli scienziati dell’Università di Chicago.

Il ghiaccio di Titano è più duro della maggior parte degli strati rocciosi terrestri, ancorché sia più fragile, determinando così la sua più facile erosione, secondo la nuova ricerca condotta da Leonard Sklar, Assistant Professor dell’Università Statale di San Francisco. Sklar ed il suo team hanno sviluppato nuovi dati dai loro test sul ghiaccio portato alla temperatura di – 170 °C, i quali dimostrano che il ghiaccio diventa più forte man mano che la temperatura decresce. Comprendere il ghiaccio e la sua resistenza all’erosione è decisivo per rispondere alla domanda su come si sia formato il paesaggio simil terrestre di Titano. Titano possiede laghi, fiumi e dune, ma il suo letto roccioso è composto da ghiaccio alla temperatura di – 180 °C, eroso da fiumi di metano liquido.

Ray Pierrehumbert, docente di scienze geofisiche alla Louis Block di Chicago, riferisce: “Voi avete tutte queste cose che sono analoghe alla Terra. Ma allo stesso tempo è un mondo alieno e sconosciuto”. Pierrehumbert ed il suo collega Jonathan Mitchell hanno messo a confronto le osservazioni di Titano raccolte dalla sonda Cassini e dal telescopio spaziale Hubble con le simulazioni dell’atmosfera del satellite eseguite dai loro computers.

Una delle cose che mi attraggono di più di Titano è che ha molte delle stesse caratteristiche di circolazione della Terra, ma con sostanze completamente differenti” – ha detto Pierrehumbert – “ad esempio sulla Terra l’acqua si trova allo stato liquido ed è relativamente attiva come vapore nell’atmosfera. Ma su Titano l’acqua è solida come roccia, non è più volatile della sabbia sulla Terra. L’ironia su Titano è che nonostante sia molto più freddo della Terra, esso in effetti si comporta come una Terra super calda piuttosto che come una Terra “palla di neve”, dal momento che alle temperature di Titano, il metano è più volatile di quanto non sia il vapore acqueo alle temperature terrestri”.

Pierrehumbert e Mitchell si sono spinti sino al punto di chiamare tropicale il clima di Titano, anche se suona arrischiato per una luna che orbita intorno a Saturno ad una distanza più di nove volte maggiore dal Sole rispetto alla Terra. Insieme con il comportamento del metano, anche il lento tasso di rotazione di Titano contribuisce alla sua natura “tropicale”. La fascia climatica tropicale della Terra si estende  per circa trenta gradi di latitudine a Nord ed a Sud dell’Equatore. Ma su Titano, che ruota completamente intorno al proprio asse solo una volta ogni sedici giorni terrestri, la fascia climatica tropicale si estende all’intero pianeta.

La densa atmosfera di azoto e metano di Titano risponde molto più lentamente dell’atmosfera terrestre, poiché riceve circa cento volte meno luce solare che la Terra. Le stagioni su Titano durano più di sette anni terrestri. Le sue nuvole si formano e si muovono nello stesso modo di quelle terrestri, ma molto più lentamente.

I fisici delle Università di Granada e di Valencia, analizzando i dati trasmetti dalla sonda Cassini-Huygens su Titano, hanno inequivocabilmente dimostrato che esiste una naturale attività elettrica sul pianeta. La comunità scientifica mondiale ritiene che la probabilità che si formino molecole organiche, precursori della vita, è più elevata sui pianeti e sulle lune che possiedono un’atmosfera con tempeste elettriche. Gli scienziati della missione Cassini della Nasa hanno monitorato l’atmosfera di Titano per tre anni e mezzo, fra luglio 2004 e dicembre 2007, ed hanno contato più di duecento nubi. Essi hanno scoperto che la maniera in cui queste nubi si distribuiscono su Titano corrisponde ai modelli scientifici globali di circolazione. La sola eccezione è la tempistica, le nuvole sono ancora consistenti nell’emisfero meridionale allorquando l’autunno si avvicina.

Le nuvole di Titano non si muovono secondo le stagioni come ci aspettavamo” – dice Sebastien Rodriguez dell’Università di Parigi Diderot, che collabora con il team dell’Università di Nantes che supervisiona lo spettrometro di mappatura della sonda Cassini – “noi vediamo molte nubi durante la stagione estiva nell’emisfero meridionale, ed il tempo meteorologico di questa estate sembra durare sino al principiare dell’autunno. Esso assomiglia all’estate indiana sulla Terra, anche i meccanismi all’opera su Titano sono radicalmente differenti da quelli sulla Terra. E’ possibile che Titano sperimenti un inizio autunno più caldo e più umido delle previsioni dei modelli”.

Sulla Terra, periodi climatici anomali di caldo secco nel tardo autunno si verificano quanto i sistemi di bassa pressione sono bloccati nell’emisfero invernale. Di contro, gli scienziati pensano che la lentezza dei cambiamenti di temperatura sulla superficie e nella bassa atmosfera di Titano possano essere responsabili dell’inatteso protrarsi della sua estate, calda e umida, e quindi nuvolosa.

Gli scienziati continueranno ad osservare i cambiamenti di lungo periodo su Titano durante la pianificata estensione della missione Cassini fino al 2017, la qual cosa offrirà abbondanza di opportunità per monitorare i mutamenti climatici in atto. Il prossimo fly by della sonda è previsto per il prossimo 6 giugno: si potrà così scoprire se il tempo “indolente” sia il risultato di un basso tasso di cambiamento della temperatura alla superficie.

Ulteriori passaggi ravvicinati serviranno a dire se la crosta di Titano sia oggi spessa o sottile. Questa è l’opinione di Jonathan Lunine, un ricercatore multidisciplinare della missione Cassini con le Università di Roma Tor Vergata (Italia) e Tucson (Arizona). Secondo lo studioso, con quella informazione si potrà comprendere meglio come il metano, il fluido volatile all’opera nei fiumi, nei laghi e nelle nuvole di Titano, si sia ricostituito nel corso delle ere geologiche. Come per la storia dell’acqua sulla Terra, questo è fondamentale per avere una raffigurazione approfondita della natura di Titano attraverso il tempo.

Ulteriore domanda che arrovella le menti degli studiosi è se su Titano vi sia un oceano. I risultati della sonda Cassini non hanno fino ad ora mostrato alcuna prova in tal senso, poiché la densa atmosfera ha fino ad ora impedito uno sguardo ravvicinato, ma gli scienziati ritengono la cosa molto plausibile e seguiteranno ad investigare. Sarà l’esame delle onde di marea indotte da Saturno, un obiettivo del team addetto alle comunicazioni radio, a fornire l’eventuale dimostrazione dell’esistenza di questo oceano liquido per ora nascosto.

Fonti: Image of the day: stunning new views of Saturn’s Titan – A prime candidate for life, sul sito Daily Galaxi.com all’indirizzo: http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2011/12/image-of-the-day-stunning-new-views-of-saturns-titan-a-prime-candidate-for-life.html#more; Cassini: unlocking Saturn’s secrets, sul sito NASA all’indirizzo: http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20111222.html

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