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La superficie di Titano, un mondo in movimento

Titano, la grande luna di Saturno, è sicuramente uno dei posti più intriganti finora visitati dalle nostre sonde.

Unico corpo del Sistema Solare, oltre alla Terra ad avere un liquido stabile in superficie, ci ha abituato ad un paesaggio estremamente dinamico: cambi stagionali; sistemi nuvolosi nella sua densa atmosfera; ciclo del metano e dell'etano; una superficie caratteristica, solcata da fiumi, laghi e mari.

Mentre le altre lune di Saturno mostrano una crosta antica e butterata, Titano in realtà sembrerebbe più giovane di quanto non lo sia perchè i suoi crateri vengono continuamente riempiti e cancellati.

TITAN N00200168 - 752

TITAN N00200168 - 752
"Courtesy NASA/JPL-California Institute of Tecnology" processing 2di7 & titanio44

Titano, la grande luna di Saturno, è sicuramente uno dei posti più intriganti finora visitati dalle nostre sonde.

Unico corpo del Sistema Solare, oltre alla Terra ad avere un liquido stabile in superficie, ci ha abituato ad un paesaggio estremamente dinamico: cambi stagionali; sistemi nuvolosi nella sua densa atmosfera; ciclo del metano e dell'etano; una superficie caratteristica, solcata da fiumi, laghi e mari.

Mentre le altre lune di Saturno mostrano una crosta antica e butterata, Titano in realtà sembrerebbe più giovane di quanto non lo sia perché i suoi crateri vengono continuamente riempiti e cancellati.

"La maggio parte dei satelliti di Saturno, fratelli di Titano, hanno migliaia e migliaia di crateri sulla loro superficie. Mentre su Titano, dove abbiamo osservato il 50% della superficie ad alta risoluzione, abbiamo trovato solo 60 crateri", ha detto Catherine Neish, del team della missione Cassini, con sede al NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, nel Maryland. "E' possibile che ci siano molti più crateri su Titano ma che non siano visibili dallo spazio perché molto erosi. Di solito stimiamo l'età di un pianeta dal numero di crateri sulla sua superficie (più crateri significa una superficie più vecchia). Ma se sono in corso processi di erosione o movimenti di dune di sabbia, è possibile che la superficie sia molto più antica di quello che sembra".

"Questa ricerca è la prima stima quantitativa del tempo che ha modificato la superficie di Titano", ha aggiunto Neish.

Neish e il suo team hanno comparato i crateri di Titano con quelli della grande luna di Giove Ganimede, una luna gigante con una crosta di acqua ghiacciata, simile a Titano. I crateri sulle due lune, dovrebbero avere forme analoghe. Tuttavia Ganimede è quasi priva di atmosfera: vento e pioggia sono assenti e quindi diversi sono i processi di erosione.

"Abbiamo scoperto che i crateri su Titano sono in media centinaia di metri meno profondi rispetto a quelli di dimensioni simili su Ganimede, suggerendo che qualche processo su Titano sta colmando i crateri", spiega Neish, autrice dell'articolo pubblicato il 3 dicembre 2012 sulla rivista Icarus.

Il team ha portato avanti la ricerca confrontando le immagini della sonda Galileo con quelle della sonda Cassini.

I crateri di Titano, Sinlap e Soi, fotografati dalla sonda Cassini

I crateri di Titano, Sinlap e Soi, fotografati dalla sonda Cassini.
A sinistra, il cratere relativamente giovane Sinlap (foto del 15 febbraio 2005);
a destra un cratere più antico quasi cancellato, Soi (foto del 21 maggio 2009 e 22 luglio 2006).
Questi crateri hanno entrambi un diametro di circa 80 chilometri.
Credit: NASA/JPL-Caltech/ASI/GSFC

L'atmosfera di Titano è composta principalmente da azoto, con tracce di metano ed altre molecole complesse di idrogeno e carbonio (idrocarburi). La fonte del metano su Titano resta un mistero anche perché il metano in atmosfera ha scale temporali relativamente brevi, sottoposto alla luce del Sole.
Frammenti di molecole di metano ricombinate in idrocarburi complessi riempiono gli strati superiori dell'atmosfera, formando una fitta nebbia arancione che nasconde la superficie.
Alcune particelle più piccole, infine, ricadono al suolo e si legano insieme a formare la sabbia.

"Dal momento che la sabbia sembra essere un prodotto del metano atmosferico, Titano deve aver avuto metano nella sua atmosfera almento per diverse centinaia di milioni di anni per riempire i crateri così come li osserviamo oggi", sottolinea Neish. Tuttavia i ricercatori stimano che il metano atmosferico su Titano si degradi in decine di milioni di anni, per cui in passato Titano doveva avere molto più metano rispetto ad ora nella sua atmosfera, oppure il metano viene continuamente rifornito in qualche modo.

Altri membri della squadra sottolineano che potrebbero esistere anche altri fattori che partecipano all'erosione, come il flusso del metano e dell'etano liquido. Tuttavia questo tipo di processo tenderebbe a riempire un cratere molto più rapidamente all'inizio e creerebbe profili più morbidi e smussati. Non sembrerebbe questo il caso. Invece, possiamo osservare crateri in varie fasi, alcuni appena riempiti, altri a metà, altri quasi completamente cancellati. Questo suggerisce un processo quale potrebbe essere la sabbia portata dal vento, con andamento costante.

I crateri nei corpi ghiacciati, tendono a diventare meno profondi nel corso del tempo perchè il ghiaccio lentamente scivola a riepire la conca. Quindi, i crateri meno profondi su Titano potrebbero essere semplicemente più vecchi.

Su Titano, però, la crosta è composta in gran parte da ghiaccio d'acqua e alle gelide temperature della luna (circa -179° Celsius), il ghiaccio non dovrebbe essere un elemento rilevante nella differenza di profondità dei crateri tra la luna di Saturno e Ganimede.

"Tuttavia la presenza di liquidi sulla superficie e nel sottosuolo può causare una sostanziale modifica della forma dei crateri, come si osserva sulla Terra", aggiunge Neish.

Ogni volta che la Cassini sorvola Titano costruisce a poco a poco una dettagliata mappa della sua superficie: ad oggi il radar ha fornito dati che ricoprono circa il 50% della luna. I crateri analizzati dal team sono tutti a circa 30 gradi dall'equatore, in una regione relativamente asciutta di Titano.

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