Titano, luna di Saturno, è l’unico corpo celeste nel nostro Sistema Solare, oltre alla Terra, a presentare un’atmosfera densa e liquidi sulla sua superficie. Tuttavia questi liquidi non sono acqua, bensì idrocarburi come metano ed etano, presenti anche nell’atmosfera composta per il 95% da azoto.
Un recente studio, condotto da un team di scienziati planetari dell’Università delle Hawaii di Mānoa, ha ipotizzato che il gas metano potrebbe essere intrappolato anche in una crosta ghiacciata, spessa fino a 10 kilometri.
Questa crosta isolante potrebbe provocare il riscaldamento del guscio di ghiaccio sottostante, e potrebbe anche spiegare l’origine dell’atmosfera della luna.
Una crosta di clatrati di metano
Il team di ricerca, guidato dalla ricercatrice Lauren Schurmeier, ha analizzando i dati della missione Cassini della NASA sui crateri da impatto di Titano. Gli scienziati hanno osservato che i crateri sono centinaia di metri meno profondi di quanto ci si aspetterebbe, e che su tutta la superficie della luna sono stati identificati solo 90 crateri, un numero sorprendentemente basso.
Questa anomalia ha spinto i ricercatori a ipotizzare la presenza di un processo unico che causa l’appiattimento e la scomparsa relativamente rapida dei crateri.
Attraverso simulazioni computerizzate, il team ha testato come la topografia di Titano potrebbe rilassarsi o rimbalzare dopo un impatto, ipotizzando la presenza di uno strato isolante di ghiaccio di clatrato di metano, una forma particolare di ghiaccio d’acqua che intrappola il gas metano nella sua struttura cristallina.
I risultati hanno indicato che questo strato potrebbe avere uno spessore compreso tra 5 e 10 km, una misura che corrisponde perfettamente alle profondità osservate dei crateri esistenti.
L’origine dell’atmosfera di Titano
Questa scoperta potrebbe potenzialmente fornire una spiegazione per l’origine e il mantenimento dell’atmosfera ricca di metano di Titano. La presenza di una crosta di clatrati di metano così spessa suggerirebbe l’esistenza di un importante serbatoio di questo gas, che potrebbe alimentare gradualmente l’atmosfera attraverso processi di rilascio lento ma costante.
Questo meccanismo aiuterebbe a comprendere meglio il ciclo del carbonio su Titano e il suo “ciclo idrologico” basato sul metano liquido, nonché l’evoluzione del suo clima.
Lo studio di questi processi su Titano ha implicazioni che vanno oltre la comprensione di questo mondo alieno. Sulla Terra, infatti, esistono depositi di idrati di metano simili, intrappolati nel permafrost siberiano e sotto il fondale marino artico, che stanno attualmente destabilizzandosi e rilasciando metano nell’atmosfera. Le lezioni apprese da Titano potrebbero quindi fornire importanti spunti per comprendere processi analoghi sul nostro pianeta.
Le implicazioni
La presenza di una crosta di clatrati di metano, più resistente e isolante del normale ghiaccio d’acqua, suggerisce che l’interno di Titano sia probabilmente caldo e dinamico, non rigido e inattivo come si pensava in precedenza. Questo strato isolante rende infatti la crosta ghiacciata calda e duttile, indicando la possibile presenza di moti convettivi all’interno del guscio di ghiaccio.
Queste scoperte assumono particolare rilevanza in vista della missione NASA Dragonfly, il cui lancio è previsto per luglio 2028 con arrivo su Titano nel 2034. Dragonfly sarà un lander a rotore progettato per esplorare l’atmosfera e la superficie di Titano.
La presenza di un guscio di ghiaccio caldo e convettivo potrebbe avere implicazioni significative per la ricerca di potenziali biomarker: se esistesse vita nell’oceano sotto la spessa crosta ghiacciata di Titano, i segni di questa vita dovrebbero essere trasportati attraverso il guscio di ghiaccio fino a zone più accessibili per le future missioni di esplorazione.
Lo studio, pubblicato su The Planetary Science Journal, è reperibile qui.
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