Página Espacial
Bienvenido. Estamos en la Web desde el 12 de Julio, 2003. Nos encontramos...!
   
 
Mensaje
 

La historia de los mares de Titán
Alberto González Fairén

Hace 1000 millones de años, Titán estuvo cubierto por enormes océanos globales de metano, de los que hoy sólo quedan pequeños lagos dispersos. Dentro de 100 millones de años, la superficie de Titán estará completamente seca.
l metano es el segundo componente más abundante de la atmósfera de Titán, con una concentración del 1,5% en la atmósfera superior y hasta del 4,5% en la superficie cerca del ecuador. Titán tiene también lagos de metano en la superficie (Figura 1), lo que le convierte en el único cuerpo del Sistema Solar, aparte de la Tierra, con líquidos estables sobre su superficie. Titán tiene más cantidad de metano en la atmósfera que en la superficie: los lagos contienen de 200 a 2000 kg/m2 de compuestos orgánicos, mientras que la atmósfera contiene hasta 4000 kg/m2. Es posible que Titán tuviera más metano en el pasado, acumulado en distintos lugares sobre la superficie, formando extensos lagos e incluso océanos que habrían contribuido a estabilizar la atmósfera. Hoy, los lagos de metano que aún perduran se localizan cerca de las regiones polares, sobre todo en el hemisferio norte, y es posible que exista alguno cerca del ecuador, aunque este extremo está aún sin confirmar. Los trabajos más recientes de Jason Hofgartner y Jonathan Lunine, de Cornell, sugieren que los lagos de Titán podrían incluso tener bloques de hielo de hidrocarburos, flotando a la manera de icebergs (Figura 2). Como el metano sólido es más denso que el metano líquido, esto sólo sería posible si el hielo de metano contiene al menos un 5% de gases atmosféricos, una proporción muy común en el hielo de agua de la Tierra. Lunine avanza que el contacto entre hidrocarburos líquidos y sólidos podría tener importantes implicaciones para procesos de biogénesis.
Titán - Imagen de radar
Figura 1: Imagen de radar de la superficie de Titán, mostrando algunos lagos. (NOAA/NASA/ESA) Click para ampliar!
Titán - Lagos
Figura 2: Simulación de hielos de hidrocarburos en los lagos de Titán. (NASA/JPL-Caltech/USGS) Click para ampliar!
En latitudes cercanas al ecuador, Titán muestra numerosas evidencias de estructuras fluviales e incluso de antiguas líneas de costa. Se ha propuesto que serían procesos atmosféricos, fundamentalmente tormentas, los que llevarían líquidos desde las latitudes polares hasta el ecuador, formando las redes fluviales (Figura 3). Sin embargo, parece que la humedad relativa del metano en Titán no alcanza valores suficientemente elevados como para iniciar tales procesos. De hecho, se ha observado que la superficie ecuatorial de Titán se oscurece después del paso de grandes masas nubosas, pero el oscurecimiento se ha atribuido simplemente a un aumento transitorio de la humedad en la superficie. Por lo tanto, si actualmente no llueve lo suficiente en latitudes ecuatoriales como para formar ríos, ¿cuándo y cómo se formaron las estructuras fluviales que se han observado? Richard Larsson (Universidad de Lulea) y Christopher McKay (NASA Ames) han sugerido una posible respuesta.

El metano de Titán es descompuesto por procesos fotoquímicos y, debido a la pérdida de hidrógeno al espacio, se produce una transformación neta de metano en otras moléculas orgánicas con un mayor contenido en carbono, como el etano o las tolinas orgánicas. Como este proceso es bien conocido, se puede estimar cuanto tiempo tardará en perderse completamente todo el metano que hoy tiene Titán, tanto el atmosférico como el superficial: Larsson y McKay lo calculan en unos 100 millones de años. Además, hasta la fecha no se ha podido identificar una fuente que proporcione metano adicional a la superficie y/o a la atmósfera de Titán, como pudiera ser el criovolcanismo. Sin un nuevo aporte de hidrocarburos, Titán está condenado a perder todo su metano en un tiempo relativamente corto, en términos geológicos.
Titán - Imagen de radar
Figura 3: Imagen de radar de ríos fluyendo hacia los
lagos de Titán. (NASA/JPL) Click para ampliar!
En su trabajo, Larsson y McKay también calculan en qué momento Titán tuvo suficiente metano como para mantener océanos ecuatoriales. La estimación la realizan asumiendo flujos similares a los actuales, una tasa de descomposición del metano similar a la observada hoy día y sin ninguna fuente adicional, y una topografía similar a la actual. También asumen que el océano ecuatorial debería haber estado conectado con, al menos, un océano polar, formando un océano global: de otra manera, un océano ecuatorial aislado habría tenido una tasa de evaporación superior a la tasa de condensación, lo que hubiera hecho imposible su existencia a largo plazo. Esencialmente, la condensación en los polos y el flujo posterior hacia el ecuador habría sido necesario para mantener el océano ecuatorial. Además, en sus cálculos tienen en cuenta que la presencia de grandes masas de metano líquido habría ralentizado considerablemente la descomposición del hidrocarburo y su pérdida.

Los resultados de Larsson y McKay sugieren que una parte importante de las regiones ecuatoriales habrían estado cubiertas por un océano hace 300 millones de años, inundando hasta un 25% de la superficie de Titán. Este océano ecuatorial habría estado conectado a un océano polar, formando un océano global que cubriría el 35% de la superficie, hace 600 millones de años (Figura 4). Hace mil millones de años, la mitad de la superficie de Titán habría estado sumergida bajo lagos de metano. Como comparación, los lagos presentes en la actualidad cubren apenas un 3% de la superficie. Los resultados de Larsson y McKay ofrecen una explicación convincente a la existencia de huellas fluviales en el ecuador de Titán. Además, procuran una primera visión histórica de la evolución de los líquidos sobre el satélite, que parecen encontrarse en una fase final de declive después de haber sido prevalentes en el pasado. Si alguna vez ha existido vida en Titán, es razonable imaginar que se encontraría vinculada de una forma u otra al ciclo de los líquidos sobre su superficie. De ser así, las condiciones que está soportando en este momento esa hipotética biosfera son realmente extremas.
Titán - Distribución de líquidos...
Figura 4: Distribución de líquidos superficiales en épocas pasadas en Titán, asumiendo la topografía actual. Izquierda, hace 300 millones de años; derecha, hace 600 millones de años.
(Larsson and McKay, 2013)
 
 
Ithaca (New York), EEUU, 06 de Febrero de 2013.
 
Los trabajos publicados sólo pueden ser reproducidos
con la expresa autorización de sus autores.
Estamos en contacto: betelyuz@gmail.com
Por cualquier corrección, sugerencia o comentario.
 
Sitio Oficial Carl Sagan Portada Acerca de... Índice Contacto Links Blog