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Mar de agua en Titán

Infieren la presencia de un mar de agua líquida en el subsuelo de la luna Titán de Saturno.

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Ilustración de cómo sería la estructura geológica de Titán. Fuente: A. Tavani.

La sonda Cassini, el último dinosaurios de la exploración espacial, nos regala de vez en cuando con alguna sorpresa acerca de Saturno y sus lunas. La última tiene que ver con Titán, que es el satélite natural más grande de Saturo y el segundo más grande del Sistema Solar.
Hace unos años, en el siglo pasado, muchos soñábamos con Titán, un mundo misterioso con atmósfera densa que fue estudiado por las sondas Voyager. Las observaciones que realizaron fueron estupendas y maravillosas, pero un tanto frustrantes, pues la densa atmósfera impedía ver su superficie. Pero se confirmó la presencia de metano en la atmósfera y se descubrió que en Titán llovía hidrocarburos.
Desde entonces hubo que esperar muchos años para que una misión llegara hasta allí y, por desgracia, habrá que esperar muchos más para que haya otra. Pero mientras tanto Cassini y el increíble aterrizaje de Huygens sobre Titán nos hablan de un mundo helado de rocas hechas de hielo, ríos y lagos de metano y terreno cubierto por hidrocarburos. No parece que haya vida, pero es un mundo igualmente interesante.
Antes de la llegada de la sonda en 2004 se había especulado con la existencia de océanos de metano, porque dicho compuesto es inestable en la atmósfera de Titán y tiende a degradarse. Los océanos de metano serían la reserva de dicho gas, que tendría un ciclo similar al del agua en la Tierra, pero a mucha menor temperatura.
Cassini ha demostrado que hay lagos de metano, algunos estacionales, pero que no hay tales océanos. Entonces ¿dónde está la reserva de metano? Esos lagos no dan para mucho. Se cree que hay hielos que contienen metano y que bajo la acción del calor liberan ese gas. Pero, ¿de dónde procede entonces ese hielo con metano?
Ahora los datos de Cassini han proporcionado lo que parece ser una explicación. El metano quizás esté disuelto en un océano de agua líquida a 100 Km de profundidad. En ciertos eventos geológicos, parte de esta agua subiría a la superficie y liberaría metano.
Lo curioso es cómo se ha llegado a saber de la existencia de este océano subterráneo. Al parecer, la capacidad de medir que tienen los expertos del campo a partir de los datos de Cassini les permite inferir el grado en el que Titán se deforma debido a las mareas.
Como ya sabemos, la fuerza de marea depende de la diferencia que hay entre la fuerza de gravedad entre dos caras de un mismo cuerpo. Así, la Luna ejerce una fuerza de atracción que es distinta a un lado que al otro de la Tierra y el nivel del mar se eleva. La fuerza marea no depende tanto de la fuerza total ejercida, sino de la diferencia de fuerzas y esto depende de la distancia. Por eso la Luna produce mareas más intensas que el Sol sobre los mares terrestres. El Sol tiene un campo gravitatorio más intenso, pero al estar más lejos su fuerza de marea es menor.
La órbita de Titán, tiene un periodo de 16 días y es un poco excéntrica. Titán está sujeto a distintas fuerzas de marea según su posición orbital. Titan se deforma bajo estas fuerzas y lo hace de manera más acusada cuando su órbita lo acerca a Saturno.
Lo interesante es cuando midieron el grado de deformación. Uno esperaría que incluso una superficie sólida se deforme bajo las fuerzas de marea. Así que incluso la corteza de hielo de Titán sube y baja bajo esas fuerzas de marea. Si la corteza de Titán estuviera asentada sobre roca lo haría en menor medida que si estuviera sobre un líquido. En el primer caso la marea sólida sería sólo de 1 m.
Pero las medidas indican que la marea sólida sobre Titán es nada menos que de 10 metros, así que debe de haber un océano líquido bajo la superficie.
El equipo de investigadores que ha hecho el estudio también ha conseguido estimar la viscosidad de dicho océano, que concuerda con la viscosidad del agua. Por tanto, ese océano es de agua probablemente aderezado con un poco de amoniaco.
Para comparar se puede mencionar que en la Tierra las mareas en mar abierto son sólo de 60 centímetros, aunque los accidentes geográficos pueden aumentar mucho el efecto en las costas. La marea sólida sobre la Tierra producida por la Luna y Sol a la vez es de sólo 50 cm.
Esta característica de océanos de agua subterráneos parece que es habitual en las grandes lunas heladas de los planetas jovianos.
Curiosamente estas fuerzas de mareas en Titán no son suficientes como para calentar el hielo del subsuelo de Titán y hacer que se transforme en agua, pero este efecto, la desintegración de elementos radiactivos, las reacciones químicas con los silicatos y la presencia de amoniaco que haga bajar el punto de fusión pueden ser suficientes para este fin.
En cuanto al asunto de la vida en Titán, conviene recordar que el agua líquida es una condición necesaria, pero no suficiente para la vida tal y como la conocemos. Aunque agua líquida y compuestos de carbono parecen ser una buena combinación para que surja la vida, lo que no está claro es cómo pueden estos compuestos juntarse a la vez en Titán, ya que en la superficie el agua se transforma en duro hielo. Aunque se especula con que haya pozos de hidrocarburos.
Lo malo es que los modelos indican que el océano subterráneo no se asentaría sobre roca, sino sobre hielo de alta densidad debido a la alta presión, lo que dificultaría la evolución de vida.
Quizás Encelado (otra luna de Saturno) sea un mejor candidato para albergar vida, pues a los mares subterráneos de agua salada se une la presencia de compuestos de carbono.
Quizás la respuestas a algunas de estas preguntas las proporcione la misión TiME (Titan Mare Explorer ) , que es uno de los candidatos a misión que baraja la NASA para el futuro. Si se aprueba quizás se lance al final de esta década (y tarde en llegar unos años más). Esta misión consiste en dejar caer un cuerpo flotante sobre uno de esos lagos de metano de Titán para estudiar la física y química del lago y de la atmósfera durante un tiempo. De momento sólo tenemos un sobrevuelo Cassini de vez en cuando.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]