Los lagos y mares de Titán están compuestos principalmente de metano y etano
Las "islas mágicas" de Titán probablemente sean trozos flotantes de sólidos orgánicos congelados y porosos, según encuentra un nuevo estudio, a partir de trabajos anteriores que sugerían que eran burbujas de gas.
Una brumosa atmósfera anaranjada un 50% más espesa que la de la Tierra y rica en metano y otras moléculas basadas en carbono, u orgánicas, cubre la luna más grande de Saturno, Titán.
Su superficie está cubierta de oscuras dunas de materia orgánica y mares de metano y etano líquidos. Más extraño aún es lo que aparece en las imágenes de radar como puntos brillantes cambiantes en la superficie de los mares que pueden durar desde unas pocas horas hasta varias semanas o más.
Los científicos detectaron por primera vez en 2014 estas efímeras "islas mágicas" con la misión Cassini-Huygens y desde entonces han estado tratando de descubrir qué son. Estudios anteriores sugirieron que podrían ser islas fantasmas causadas por olas o islas reales hechas de sólidos suspendidos, sólidos flotantes o burbujas de gas nitrógeno.
Xinting Yu, científico planetario de la Universidad de Texas en San Antonio y autor principal del nuevo estudio, se preguntó si una mirada más cercana a la relación entre la atmósfera de Titán, los lagos líquidos y los materiales sólidos depositados en la superficie de la luna podría revelar la causa de estas misteriosas islas.
"Quería investigar si las islas mágicas podrían ser en realidad materia orgánica flotando en la superficie, como piedra pómez que puede flotar en el agua aquí en la Tierra antes de hundirse finalmente", dijo Yu.
Imagen: El radar atraviesa el espeso velo de smog de Titán, revelando lagos y un gran mar en la región del polo norte de la luna, capturados por la nave espacial Cassini. En Ligeia Mare se han visto aparecer y desaparecer puntos brillantes transitorios, “islas mágicas”. Créditos: centro, NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS; izquierda y derecha, NASA/ESA, T. Cornet, ESA
Un extraño mundo de orgánicos
La atmósfera superior de Titán es densa con diversas moléculas orgánicas. Las moléculas pueden agruparse, congelarse y caer sobre la superficie de la Luna, incluso sobre sus inquietantemente suaves ríos y lagos de metano y etano líquidos, con olas de sólo unos pocos milímetros de altura.
Yu y su equipo estaban interesados en el destino de estos cúmulos orgánicos al llegar a los lagos de hidrocarburos de Titán. ¿Se hundirían o flotarían?
Para encontrar la respuesta, el equipo investigó primero si los sólidos orgánicos de Titán simplemente se disolverían en los lagos de metano de la luna. Debido a que los lagos ya están saturados de partículas orgánicas, el equipo determinó que los sólidos que caían no se disolverían cuando alcanzaran el líquido.
"Para que podamos ver las islas mágicas, no pueden simplemente flotar por un segundo y luego hundirse", dijo Yu. "Tienen que flotar durante algún tiempo, pero tampoco para siempre".
Imagen: Resumen del destino de los compuestos orgánicos simples y complejos en la superficie de Titán (imagen de fondo AI generada por X. Yu usando Midjourney). Crédito: Geophysical Research Letters (2024). DOI: 10.1029/2023GL106156
Los lagos y mares de Titán están compuestos principalmente de metano y etano, los cuales tienen baja tensión superficial, lo que dificulta la flotación de los sólidos. Los modelos sugerían que la mayoría de los sólidos congelados eran demasiado densos y la tensión superficial demasiado baja para crear las islas mágicas de Titán, a menos que los grumos fueran porosos como el queso suizo.
Si los cúmulos de hielo fueran lo suficientemente grandes y tuvieran la proporción correcta de agujeros y tubos estrechos, el metano líquido podría filtrarse lo suficientemente lento como para que los cúmulos pudieran permanecer en la superficie, encontraron los investigadores.
El modelo de Yu sugirió que los grupos individuales probablemente sean demasiado pequeños para flotar por sí solos. Pero si se acumulan suficientes grupos cerca de la costa, pedazos más grandes podrían desprenderse y flotar, de manera similar a cómo se desintegran los glaciares en la Tierra. Con una combinación de mayor tamaño y la porosidad adecuada, estos glaciares orgánicos podrían explicar el fenómeno de las islas mágicas.
Además de las islas mágicas, una fina capa de sólidos congelados que recubre los mares y lagos de Titán podría explicar la inusual suavidad de los cuerpos líquidos. Por tanto, los hallazgos de este estudio podrían explicar dos de los misterios de Titán.
El estudio fue publicado en Geophysical Research Letters: The Fate of Simple Organics on Titan's Surface: A Theoretical Perspective
