I laghi su Titano si stratificano come quelli sulla Terra

Laghi su Titano
Un articolo pubblicato sulla rivista “The American Astronomical Society” riporta uno studio sui laghi di idrocarburi esistenti su Titano, la grande luna di Saturno, mostrandone le similitudini con i laghi terrestri. Un team di ricercatori guiato da Jordan Steckloff ha analizzato dati raccolti dalla sonda spaziale Cassini scoprendo che i laghi di Titano composti da metano, etano e azoto formano strati simili a quelli terrestri. I meccanismi di stratificazione sono diversi perché sulla Terra gli strati sono la conseguenza della temperatura mentre su Titano esistono a causa delle particolari interazioni chimiche tra i liquidi in superficie e l’atmosfera.

La missione della sonda spaziale Cassini è finita il 15 settembre 2017 ma l’enorme quantità di dati raccolti continua a essere analizzata. Fin dall’inizio, Titano era uno dei grandi obiettivi perché, nonostante le temperature bassissime, vi avvengono reazioni chimiche che potrebbero addirittura permettere lo sviluppo di forme di vita.

Tra le curiose similitudini tra Terra e Titano ci sono laghi stabili con un ciclo idrologico. L’immagine (NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS) mostra un’area di Titano che ospita vari laghi. Certo, su Titano il ciclo idrologico è basato su idrocarburi come metano ed etano mischiati ad azoto, eppure il team di Jordan Steckloff ha scoperto che in essi esiste una stratificazione simile a quella dei laghi terrestri. I processi in atto su Titano a temperature attorno ai -183° Celsius sono a volte simili a quelli in atto sulla Terra mostrando che i comportamenti complessi di superfici liquide possono essere controllati da pochi e semplici processi e regole.

Nonostante le similitudini, i ricercatori hanno anche individuato le differenze tra i laghi di Titano e quelli terrestri, precisamente nelle cause della stratificazione. I laghi terrestri si stratificano d’estate, quando il Sole scalda la superficie dell’acqua facendola espandere e di conseguenza diventare meno densa, formando uno strato di acqua calda che letteralmente galleggia sull’acqua più fredda sottostante. Questa stratificazione determinata dalla densità può avvenire anche su Titano ma accade a causa della quantità di azoto atmosferico che i liquidi sulla superficie di Titano possono dissolvere chimicamente.

Il metano liquido è meno denso dell’etano liquido perciò gli scienziati ritenevano che su Titano il metano costituisse lo strato superficiale dei laghi. Tuttavia, il metano liquido ha un’affinità chimica con l’azoto atmosferico e può dissolverne una quantità sufficiente alle temperature esistenti su quella luna da renderlo più denso dell’etano. I ricercatori si sono resi conto che questo comportamento causerebbe una stratificazione dei laghi a temperature di pochi gradi inferiori a quelle tipicamente rilevate su Titano.

Jordan Steckloff ha dichiarato che lui e i suoi colleghi si sono concentrati su piccoli laghi poco profondi che si riempiono in seguito a piogge e hanno scoperto che, se le temperature sono basse, l’evaporazione del metano dalla superficie può eliminare l’azoto disciolto, che è pesante, portando uno strato di etano arricchito a galleggiare sopra uno strato ricco di metano.

Anche a temperature bassissime, i laghi di Titano sono dinamici, con processi fisici complessi in atto. Essi contribuiscono a rendere questa luna curiosamente simile alla Terra. Un ambiente del genere favorisce reazioni chimiche, il motivo per cui tanti ricercatori sono interessati a studiare le possibilità che vi siano addirittura forme di vita. Certo, dovrebbero essere davvero esotiche ma ogni nuova ricerca sta confermando che Titano è un luogo affascinante per ricerche scientifiche di vari tipi.

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