Tormenta tropical en Titan

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No, no es ciencia-ficción: Si los viajeros espaciales alguna vez visitan la mayor luna de Saturno, se encontrarán un mundo tropical donde las temperaturas bajan hasta –170º C, el metano llueve del cielo y dunas de hielo o alquitrán cubren las regiones más áridas del planeta –una fría imagen especular del clima tropical de la Tierra, de acuerdo con científicos de la Universidad de Chicago.

“Tienes todas esas cosas análogas a la Tierra. Al mismo tiempo, es extraño y poco familiar”, dijo Ray Pierrehumbert, Profesor Louis Block de Ciencias Geofísicas en Chicago.

Titán, una de las 60 lunas de Saturno, es la única del Sistema Solar lo bastante grande para mantener una atmósfera. Pierrehumbert y su colega Jonathan Mitchell, han estado comparando observaciones de Titán recopiladas por la sonda espacial Cassini y el Telescopio Espacial Hubble con sus propias simulaciones por ordenador de la atmósfera de la luna.

“Una de las cosas que más me atrae de Titán es que tiene una gran cantidad de características de circulación iguales a las de la Tierra, pero realizadas por sustancias totalmente distintas que trabajan a diferentes temperaturas”, dijo Pierrehumbert. En la Tierra, por ejemplo, el agua está en forma líquida y es relativamente activa como vapor en la atmósfera. Pero en Titán, el agua es una roca. “No es más volátil en Titán de lo que la arena lo es en la Tierra”.

El gas natural de metano asume el papel del agua terrestre en Titán. Existe en una abundancia suficiente para condensarse en lluvia y formar estanques en la superficie en el rango de temperaturas que tienen lugar en Titán.

“Lo irónico sobre Titán es que aunque es mucho más frío que la Tierra, en realidad actúa como una súper-Tierra más que como una Tierra ‘bola de nieve’, debido a que a las temperaturas de Titán el metano es incluso más volátil que el vapor de agua a las temperaturas de la Tierra”, dijo Pierrehumbert.

Pierrehumbert y Mitchell van incluso más lejos al llamar tropical al clima de Titán, incluso aunque sueñe extraño para una luna que orbita a Saturno más de nueve veces más lejos que la órbita de la Tierra respecto al Sol. Junto con el comportamiento del metano, el bajo índice de rotación de Titán también contribuye a su naturaleza tropical. Los sistemas climáticos tropicales de la Tierra, se extienden a sólo más o menos 30 grados de latitud respecto al ecuador. Pero en Titán, el cual rota sólo una vez cada 16 días, “el sistema climático tropical se extiende por todo el planeta”, dijo Pierrehumbert.

La naturaleza tropical de Titán significa que los científicos pueden observar el comportamiento de sus nubes usando las teorías en las que se basan para comprender los trópicos de la Tierra, apuntó Mitchell.

La bruma atmosférica naranja de Titán complica los esfuerzos para observar las nubes de la luna. “Esta bruma envuelve toda la superficie”, dijo Mitchell. “Bloque en gran medida toda la luz visible que nos llega desde la superficie o de la atmósfera baja”.

No obstante, observaciones infrarrojas a través de dos bandas estrechas de frecuencia han revelado recientemente que las nubes están en realidad confinadas al hemisferio sur de la luna, el cual está saliendo ahora de la estación de verano.

“Debería haber una gran estacionalidad en estas características de las nubes”, dijo Mitchell. “Cassini y otros instrumentos podrían ser capaces de decirnos qué pasará en los próximos 10 años aproximadamente, conforme avance la estación”.

Las imágenes de Cassini muestran dunas de hielo o alquitrán cubriendo estas regiones de latitud baja que corresponden a los trópicos de la Tierra. Cuando la luz ultravioleta procedente del Sol interactúa con el metano en la atmósfera alta de Titán, crea subproductos tales como el etano y el hidrógeno.

Estos subproductos se vinculan a moléculas de cadenas de hidrocarburos que crean la bruma naranja de Titán. Cuando estas moléculas se unen en partículas mayores, se asientan como lluvia similar al alquitrán.

“Titán es como una gran planta petroquímica”, dice Pierrehumbert. “Aunque todo esto sucede a una temperatura mucho más baja que en una refinería de petróleo, los procesos básicos que tienen lugar están muy fuertemente ligados a lo que hace la gente para fabricar combustible”.

Su estudio de la dinámica de las nubes de metano de Titán ha aparecido en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Su continuada investigación sobre el clima de Titán se centra en los desiertos de la luna.