jueves, 16 de marzo de 2017

Un nuevo estudio afirma la presencia de burbujas en los mares de Titán

Cassini capturó este mosaico de imágenes que muestran los lagos del norte y los mares de Titán el 17 de febrero de 2017. La misión final de Titán está prevista para el 22 de abril. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciencias Espaciales
Un reciente estudio financiado por la NASA ha demostrado que los lagos y mares de hidrocarburos de la luna Titán de Saturno pueden estallar ocasionalmente con burbujas.

Para el estudio, los investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, simularon las condiciones superficiales en Titán, descubriendo que cantidades significativas de nitrógeno pueden disolverse en el metano líquido extremadamente frío que llueve desde los cielos y que se recoge en los ríos. Demostraron que los ligeros cambios en la temperatura, la presión del aire o en la composición pueden hacer que el nitrógeno se separe rápidamente de la solución, en un fenómeno similar al que se produce al abrir una botella de gaseosa.

La nave espacial Cassini de la NASA ha descubierto que la composición de los lagos y mares de Titán varía de un lugar a otro, y que algunos embalses son más ricos en etano que de metano. "Nuestros experimentos mostraron que cuando los líquidos ricos en metano se mezclan con los ricos en etano -por ejemplo tras una lluvia abundante o por el vertido procedente de un río- el nitrógeno es menos capaz de permanecer estable en la solución , "dijo Michael Malaska de JPL, quien dirigió el estudio.


El resultado es burbujas. Muchas burbujas.

La liberación de nitrógeno, conocida como exsolución, también puede ocurrir cuando los mares de metano se calientan ligeramente durante las estaciones cambiantes de Titán. Un líquido gaseoso podría causar problemas para una futura sonda robótica enviada a través de los mares de Titán. El exceso de calor que emana de una sonda puede provocar la formación de burbujas alrededor de sus estructuras - por ejemplo, de las hélices utilizadas para la propulsión - lo que haría difícil dirigir o mantener la sonda estable.

Las imágenes de radar de Cassini mostraron una extraña característica de una isla en uno de los mares de hidrocarburos de Titán que parecían cambiar con el tiempo (serie de imágenes a la izquierda). Una posible explicación para esta "isla mágica" es la existencia de burbujas. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciencias Espaciales

La aparición de burbujas de nitrógeno que crean zonas efervescentes en los lagos y mares de Titán es relevante para uno de los misterios sin resolver que Cassini ha investigado durante su tiempo explorando Titán: las llamadas "islas mágicas". Durante varios sobrevuelos, el radar de Cassini ha revelado pequeñas áreas en las que los mares aparecieron y desaparecieron, y luego (en al menos un caso) reapareció. Los investigadores propusieron varias explicaciones potenciales para lo que podría estar creando estas características con apariencia de islas, incluyendo la idea de los campos de burbujas. El nuevo estudio proporciona detalles sobre el mecanismo que podría estar formando tales burbujas.

"Gracias a este trabajo sobre la solubilidad del nitrógeno, ahora estamos seguros de que las burbujas podrían formarse en los mares, y ser más abundante de lo que habíamos esperado", dijo Jason Hofgartner, co-investigador en el equipo de radar de Cassini y también co-autor del estudio.

Al caracterizar cómo el nitrógeno se mueve entre los reservorios líquidos de Titán y su atmósfera, los investigadores también realizaron simulaciones combinando el nitrógeno con una solución rica en etano. A diferencia del agua, que es menos densa en su forma sólida que en su forma líquida, el hielo de etano se formaría en el fondo de las fríos mares de Titán. A medida que el etano se cristaliza en hielo, no hay espacio para el gas nitrógeno disuelto, y empieza a salir.

"En efecto, es como si los lagos de Titán respiraran nitrógeno", dijo Malaska. "A medida que se enfrían, pueden absorber más gas, 'inhalando'. Y mientras se calientan, la capacidad del líquido se reduce, por lo que 'exhalan' ".

Un fenómeno similar ocurre en la Tierra con la absorción de dióxido de carbono por los océanos de nuestro planeta.

Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Ícaro.

Cassini realizará su vuelo final sobre Titán el 22 de abril. Durante el sobrevuelo, Cassini barrerá con su radar los mares del norte de Titán por última vez. El equipo de científicos que operan con el radar diseñó la próxima observación para que, si las características de la isla mágica están presentes esta vez, su brillo permita distinguir entre burbujas, ondas y sólidos flotantes o suspendidos.



Fuente: NASA

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