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Descenso a Titán
Jesús Salvador Giner
Tras décadas de largas esperas, por fin hemos descubierto qué se escondía en realidad tras el velo de Titán. Y, como no podía ser de otra manera, lo que se ha descubierto ha aumentado aún más las incógnitas acerca de esta luna extraordinaria. La sonda Huygens, durante el descenso hacia la superficie de Titán, y la nave nodriza Cassini, en órbita alrededor del sistema de Saturno, han abierto un nuevo capítulo de la exploración espacial. Y lo han hecho con letras de oro.
itán se resistía a dejar ver sus maravillas. Cuando el astrónomo holandés Christiaan Huygens (1629-1695) descubrió esta luna como un punto de luz al lado de Saturno en 1655, no podía imaginar cuánto iba a costar a sus sucesores astrónomos poder contemplar su verdadero rostro. Y todo era debido a la espesa atmósfera que rodea el satélite.

Tuvimos que esperar nada menos que 325 años para que la pareja de sondas espaciales Voyager alcanzara la familia de Saturno en su periplo por el Sistema Solar exterior en 1980 y nos mostrara con frustración que de Titán no veríamos más que nubes. Si era nuestra intención penetrar en la densa capa nubosa y descubrir qué se escondía más allá de poco nos servían las fotografías obtenidas por las Voyager (figura 1A). Pese al avance que significó poder observar Titán de cerca y el rosario de descubrimientos que la visita de estas sondas produjo, los astrónomos y planetólogos seguían sin poder contemplar el verdadero rostro de Titán. Necesitaban "eliminar" de alguna forma esas molestas nubes y poder vislumbrar la tan ansiada superficie.

Una pequeña ayuda en ese sentido llegó con la puesta en órbita, una década después, del Telescopio Espacial Hubble (HST). Una vez corregido el defecto de las ópticas que le ha impedido ver claramente en sus primeros años en el espacio, el HST ha dirigido su mirada hacia la luna mayor de Saturno en varias ocasiones (figura 1B). Lo que nos reveló, gracias a su cámara infrarroja, fue que en Titán hay zonas superficiales de diferente reflectividad, lo cual sugirió a los investigadores que eran de naturaleza distinta, o que cuando menos que tienen características diferentes. Estos decubrimientos fueron corroborados por observaciones desde tierra que se lograron recién en 2001/2 con los telescopios Keck II y Géminis Norte. Más recientemente (año 2004) se hizo uso del ESO/Very Large Telescope (VLT) en Chile (ver nota "Un Dragón en la Superficie de Titán").
Titán
Figura 1: Titán, visto a través de las cámaras de la sonda Voyager (A) el 9 de noviembre de 1980, y de la cámara infrarroja del Telescopio Hubble (B) en octubre de 1994. En apenas 15 años pasamos de un desconocimiento total de la superficie de Titán a interesantes especulaciones acerca de la composición y naturaleza de las diferentes zonas superficiales de la luna. Sólo a principios de 2005 se pudo resolver el misterio de qué había en la superficie de Titán. (NASA-JPL, Peter H. Smith, Caltech).
Pero resultaba evidente que si queríamos obtener una imagen clara y definida de la superficie del satélite iba a ser necesario cambiar de táctica. La única solución que cubría todas las expectativas era lanzar una sonda con destino exclusivo al sistema de Saturno, que contuviera en sus entrañas a otra pequeña sonda, la cual pudiera ser expulsada en el momento oportuno y atravesar las nubes de Titán, para quizá aterrizar en la superficie y revelarnos, aunque fuera durante unos pocos segundos, qué había allá abajo.

Así nació el proyecto Cassini-Huygens (nombre compuesto que deriva de dos astrónomos que se dedicaron a estudiar algunas características de Saturno en el pasado; Gian Domenico Cassini, astrónomo franco-italiano (1625-1712), y el ya citado Cristiaan Huygens). Muchas esperanzas se depositaron en este par de sondas que abandonaron la Tierra a finales de 1997. Cuando llegaron a su destino, a mediados de 2004, en perfecto estado de salud, las esperanzas crecieron aún más, porque durante el largo rodeo de 3.500 millones de kilómetros todo había ido a pedir de boca, con fotografías de alta resolución de otros planetas como Júpiter y otros muchos datos que auguraban una de las más apasionantes etapas de la exploración del espacio. Y Titán iba a ser uno de los protagonistas más destacados.

La nave Huygens, adosada a un costado de la Cassini, fue liberada el 25 de diciembre de 2004, e inició su descenso al nuevo mundo el 14 de enero de este año. Durante el tiempo que estuvo entre la atmósfera de Titán y hasta que se recibieron las señales de radio que advertían que la Huygens estaba en la superficie sana y salva, los técnicos y el personal responsable de la misión contuvieron el aliento, pero al final todo salió bien. ¿Qué descubrió la Huygens, qué imágenes obtuvo de Titán, y de qué forma se han interpretado?.

La atmósfera de Titán es, como hemos dicho, muy espesa. Está formada en su mayor parte por nitrógeno (94%), como en la Tierra, argón (3%) y diversos hidrocarburos (como metano, etano, diacetileno, metilacetileno, propano, etc.), además de otras moléculas como el anhídrico carbónico, monóxido de carbono, cianógeno, y helio, entre otros, y posee una vez y media la presión de nuestra atmósfera.

El comportamiento de la Huygens al entrar en la atmósfera fue un poco accidentado. Durante el descenso a través de la capa de neblina de alta altitud sufrió varias inestabilidades que le llevaron a inclinarse 20 o 30 grados de la posición correcta. Después, la sonda mantuvo bien su estado, lo cual ha llevado a pensar que el régimen de vientos en las altas capas atmosféricas de Titán es diferente al que se suponía, con unos valores de vientos a 25 kilómetros de altura que no concordaban con los conocidos. Además, el espesor de la capa de neblina también se había subestimado, pues según las mediciones la Huygens salió de ella apenas a 30 kilómetros de la superficie, cuando se creía que sucedería al doble de altura. Gracias a los datos obtenidos paralelamente por el Radiotelescopio de Green Bank, en EE.UU., se ha podido confirmar que, en efecto, a 50 kilómetros de altura hay vientos zonales de alta intensidad, y que su velocidad disminuye a medida que se aproxima a la superficie, hasta un valor de sólo 2 m/s cerca del suelo.

Las imágenes que la sonda fue consiguiendo durante el descenso fueron asombrosas. Mostraban infinidad de detalles de muchas estructuras que, de un modo u otro, recordaban a formaciones conocidas, tanto en la Tierra como en otras lunas y planetas. Un mosaico de 30 imágenes nos mostraba un panorama global de la zona por la que la sonda penetró hacia la superficie de la luna (figura 2). La Huygens tomó estas fotografías una vez salió de la capa de neblina, entre los 13 y los 8 kilómetros de altura. La parte central del mosaico es oscura porque corresponde al "ombligo" de la sonda, por decirlo de alguna manera; las cámaras de la Huygens fotografiaban todo a su alrededor, pero no pudieron captar la región donde iba a aterrizar, porque su propio cuerpo obstaculizaba su visión. Un dato interesante que se obtiene de este hecho es que los vientos a esa altura eran constantes y suaves; de lo contrario la sonda hubiese oscilado y hubiera podido fotografiar la parte oscura central.
Titán
Figura 2: mosaico de 30 fotografías obtenidas por la Huygens durante el descenso hacia la superficie de Titán. El mosaico cubre una región de 25 kilómetros de ancho. (ESA)
Algunos detalles de este mosaico nos ofrecen primeros planos de formaciones fascinantes. En primer lugar, observemos la región de la parte superior y derecha del mosaico con mayor resolución (figura 3). Centrémonos en la zona de la derecha de este nuevo mosaico; aparecen líneas y estrías blancas sobre un fondo oscuro. En un principio no se sabía cuál podría ser su origen, pero un análisis más preciso constató que esas líneas no eran visibles desde una altura mayor, lo cual indicaba que podrían ser nieblas bajas de vapores de metano o etano, los compuestos que, como hemos dicho, son algunos de los constituyentes básicos de la atmósfera de Titán. En el extremo derecho del mosaico se observa, por su parte, una gran región desprovista de nieblas. Según los científicos, podría constituir un canal de drenaje que contuviera alguna clase de líquido, dadas sus características superficiales. Tal vez es metano líquido lo que tal vez haya excavado el canal, pero no hay seguridad al respecto.
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Figura 3: mosaico de la Huygens, mostrando en detalle una panorámica global de 360º de la región de Titán por donde descendía la sonda. Las fotografías se obtuvieron a una distancia de 8 kilómetros del suelo. (ESA)
Sin embargo, la zona en principio más interesante de todo el mosaico es la que se muestra a la izquierda de la imagen. Por una razón bien sencilla: parece mostrar una "línea de costa". Si observamos la zona con mayor detalle (figura 4), se comprende de inmediato que estamos viendo dos niveles diferentes de terreno, de también distinta composición o, posiblemente, diferente naturaleza. Lo que llama poderosamente la atención es la similitud de la fotografías con análogos terrestres. Sin embargo, hay que ser cautos: cuando hablamos de "línea de costa" en Titán no nos referimos a que un extenso mar de agua líquida baña la orilla de las tierras emergidas. En Titán las cosas son diferentes, como sabemos. La presión, la composición de la atmósfera, el tamaño del satélite, la tenue luz solar que llega hasta la superficie, todo ello hace que no debamos inferir que lo que sucede en nuestro planeta tiene lugar también en Titán.

No, lo que estamos viendo (figura 4) es, simplemente, una región donde existen dos tipos de terrenos diferenciados; la llamamos "línea de costa" porque es lo que nos sugiere, a priori, pero sus características pueden ser muy distintas a las "líneas de costa" que conocemos. El terreno oscuro de la parte inferior del mosaico está deprimido, y el terreno claro de la parte superior está claramente más elevado. Esta clara dicotomía entre un tipo y otro de terreno aparece también respecto a su probable composición.

Titán
Figura 4: mosaico de fotografías de la sonda Huygens que revela la existencia en Titán de dos tipos de terrenos bien diferenciados; altos y brillantes en la parte superior, y bajos y oscuros en la inferior. Las imágenes fueron obtenidas a 8 kilómetros de altura y la resolución es de 20 metros por píxel. (ESA)
Si se observan las imágenes con atención, la zona clara y elevada está surcada por muchos canales y surcos de variados longitudes y espesores, de tonalidad también oscura. Es como si ríos de metano líquido circularan por entre esta zona y fueran a parar a la zona oscura y deprimida, casi como tratándose de los canales y cauces de ríos de agua dulce terrestres que van a parar al mar, aunque en este caso no es probable que se trate de un lago líquido. El terreno oscuro tiene posiblemente una naturaleza sólida, según se deduce de los datos y fotografías. Tal vez esto sea así en el momento en que la Huygens penetró en el satélite, pero la lluvia de metano y la posible escorrentía y la circulación del mismo por los canales hacia los hipotéticos lagos pueden, en un instante dado, llenar estas zonas bajas y oscuras de metano líquido. Recordemos que la presión atmosférica de Titán es suficientemente alta para que ello suceda, y que los datos indican que las lluvias pueden ser relativamente abundantes.

Otro de los mosaicos que asombró a los científicos fue (figura 5, A) el que mostraba con total nitidez la forma de un extenso canal de drenaje situado en las tierras altas con muchos tributarios ramificados, en un ejemplo perfecto y significativo de que algún líquido (de nuevo, el metano es el más probable) abunda en la superficie de Titán y es dirigido desde las zonas altas hasta las bajas y oscuras. En la Tierra (figura 5, B) y en Marte (figura 5, C) hay estructuras muy similares que hacen suponer que están ligadas en cuanto a su origen, aunque las características sean diferentes en cada uno de los casos. De modo que parece claro que en Titán tienen lugar los fenómenos hídricos habituales en la Tierra, aunque tengan como principal líquido el metano y no el agua. Pese a todo, todavía es pronto para asegurarlo de manera rotunda.
Titán - Tierra - Marte
Figura 5: (A) Otro mosaico de fotografías de Titán, obtenidos por la sonda Huygens. En él aparece nítidamente la configuración de un canal de drenaje en terreno alto que va a desembocar en el terreno oscuro y más bajo. (B) Ríos en Queensland, Australia, que desembocan en el océano Pacífico. (C) Canales de drenaje en Mangala Vallis, en Marte, creados por la acción del agua líquida en el pasado. (ESA, NASA, y NASA-JPL)
 
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