12 de agosto de 2010
NASA/ JPL-Caltech
Titán, el satélite natural de Saturno, se riza con montañas y los científicos han estado tratando de averiguar cómo se forman. La mejor explicación es que Titan se está encogiendo a medida que se enfría, arrugándose la superficie del satélite, como un pasa.
Un nuevo modelo desarrollado por científicos que trabajan con datos de radar obtenidos por la nave espacial Cassini, de la NASA, muestra que diferentes densidades en las capas ultraperiféricas de Titán pueden suponer el comportamiento inusual de la superficie. Titan se está enfriando lentamente debido a la liberación de calor desde su formación original y a la descomposición de los isótopos radiactivos en el interior. Cuando esto ocurre, partes del subsuelo del océano de Titán se congelan, la espesa corteza de hielo ultraperiférica se pliega y el satélite se encoge. El modelo es descrito en un artículo online en el Journal of Geophysical Research.
“Titán es el único cuerpo helado que conocemos en el Sistema Solar que se comporta de esta manera,” dice Giuseppe Mitri, autor principal del artículo científico y asociado al radar de Cassini en el Instituto Tecnológico de California, Caltech, en Pasadena. “Pero nos da información sobre cómo se formó el Sistema Solar “.
Un ejemplo de este tipo de proceso también puede encontrarse en la Tierra, donde el plegamiento de la capa externa de la superficie, conocida como litosfera, creó los Montes Zagros, en Irán, dice Mitri.
Los picos más altos de Titán se elevan hasta alrededor de dos kilómetros, comparables a las cumbres más altas de los montes Apalaches. Cassini fue el primero en captar las montañas de Titán en las imágenes de radar en 2005. Varias cadenas de montañasexisten cerca del ecuador de Titán y están generalmente orientadas oeste-este. La concentración de estos rangos cerca del ecuador sugiere una historia común.
Mientras que otros satélites helados del Sistema Solar exterior tienen picos que alcanzan alturas similares a las cadenas montañosas de Titán, su topografía proviene de tectónica extensiva- las fuerzas que estiran la corteza de hielo- u otros procesos geológicos. Hasta ahora, los científicos tenían poca evidencia de tectónica contractiva – las fuerzas que acortan y engrosan la corteza de hielo. Titan es el único satélite helado donde el acortamiento y engrosamiento son dominantes.
Mitri y sus colegas introdujeron datos del instrumento de radar de Cassini en modelos por computadora de Titán desarrollados para describir procesos tectónicos del satélite y para estudiar la estructura interior y la evolución de los satélites helados. También supusieron que el interior del satélite fue sólo parcialmente separado en una mezcla de roca y hielo, según lo sugerido por los datos del equipo de ciencia de radio de Cassini.
Los científicos ajustaron el modelo hasta que fueron capaces de construir montañas en la superficie similares a las que había visto Cassini. Encontraron que se cumplieron las condiciones cuando asumieron que el interior profundo fue rodeado por una muy densa capa de hielo de agua a alta presión, luego, un subsuelo del océano con agua líquida y amoníaco y una corteza exterior de hielo de agua. Por lo tanto, el modelo, explicó Mitri, soporta también la existencia de un océano.
Cada capa sucesiva del interior de Titán es más fría que la anterior, más interna, con una superficie exterior con un promedio de frío de 94 K. Por lo que el enfriamiento del satélite provoca una congelación parcial del océano líquido subsuperficial y el engrosamiento de la corteza de hielo de agua exterior. También espesa el hielo a alta presión. Debido a que el hielo en la corteza terrestre es menos denso que el océano líquido y el océano líquido es menos denso que el hielo de alta presión, el enfriamiento significa que las capas interiores pierden volumen y la “piel” de arrugas de hielo se pliega.
Desde la formación de Titán, que los científicos creen que se produjo hace alrededor de cuatro mil millones de años, el interior del satélite se ha enfriado notablemente. Pero el satélite todavía está liberando cientos de gigavatios de energía, algunos de los cuales pueden estar disponibles para la actividad geológica. El resultado, según el modelo, fue un acortamiento del radio del satélite en unos siete kilómetros y una disminución del volumen del uno por ciento.
“Estos resultados sugieren que la historia geológica de Titán ha sido diferente de la de sus primos jovianos, gracias, quizás, a un océano interior de agua y amoniaco”, dijo Jonathan Lunine, científico interdisciplinario de Cassini para Titán y coautor del nuevo artículo. Lunine se encuentra actualmente en la Universidad de Roma, Tor Vergata, Italia. “Como Cassini continúa trazando el mapa de Titán, vamos a aprender más acerca de la extensión y la diversidad de alturas de las montañas en toda su superficie”.
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