Una mezcla de hielo y roca forma el interior de Titán

Nuevos datos recogidos por la sonda Cassini nos revelan la posible estructura de la mayor luna de Saturno. Los investigadores han determinado la distribución de materiales en el interior de Titán a base de seguir con precisión los vuelos rasantes de la sonda Cassini de la NASA. Los sutiles tirones gravitacionales sugieren un interior que ha sido demasiado frío y estático para poder separar en capas diferenciadas el hielo y la roca.

Esta ilustración muestra la probable estructura interna de Titán, la mayor luna de Saturno. Está basada en los datos obtenidos por la astronave Cassini de la NASA acerca de su campo gravitatorio. Desde el exterior hacia el interior se muestran: la neblinosa superficie de Titán (amarillo), una capa de hielo subsuperficial (gris oscuro), un hipotético océano subterráneo sugerido por otros datos de la Cassini (azul), otra capa de hielo (gris claro) y el núcleo, compuesto por una mezcla de hielo y rocas (gris oscuro). Al fondo se muestran la nave Cassini y Saturno.

Créditos: NASA / JPL. Pulse en la imagen para descargar una copia en alta resolución (2500x1932 píxeles).

El hallazgo, publicado en el número del 12 de Marzo de la revista Science, nos enseña cómo Titán ha sufrido una evolución distinta de los planetas interiores como la Tierra o de otras lunas heladas, como Ganímedes, cuyos interiores se han decantado separandose en distintas capas. Bob Pappalardo, perteneciente al Proyecto Científico de la misión Cassini, en el Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, California, afirmó que estos resultados son esenciales para entender la historia de las lunas del sistema solar exterior, y añadió, podemos conocer mejor qué lugar ocupa Titán en el rango de los satélites helados de nuestro sistema solar.

Los investigadores conocían que Titán, la más grande de las lunas de Saturno, está hecha casi a partes iguales de roca y de hielo, pero necesitaban datos gravitacionales para representar cómo estaban distribuidos. Ahora se ha revelado que el interior de la luna es una especie de sorbete de helado repleto de rocas que probablemente jamás se ha calentado por encima de una temperatura relativamente tibia. Solamente los 500 kilómetros más cercanos a la superficie están compuestos por hielo con ausencia total de rocas y es a profundidades mayores donde hielo y roca permanecen mezclados. Para evitar la separación del hielo y la roca lo que tienes que hacer es calentar mucho el hielo, declaró David J. Stevenson, uno de los coautores del artículo, además de profesor de ciencia planetaria en el Instituto Californiano de Tecnología (Caltech), en Pasadena. Esto significa que Titán se ha formado bastante lentamente para ser una luna, en un millón de años o así, y de manera muy temprana justo después de la formación del sistema solar.

Esta incompleta separación de hielo y rocas convierte a Titán en un objeto sensiblemente distinto a Ganímedes, luna joviana, donde los dos materiales están separados, y quizás en uno más parecido a Calisto, otra luna de Júpiter, que se cree que contiene mezcla de hielo y roca en su interior. Aunque las tres lunas son casi del mismo tamaño, claramente, han pasado por procesos evolutivos distintos. Las mediciones de la sonda espacial Cassini contribuyen a confeccionar un mapa gravitacional, que podría aclarar el porqué de la topografía tan poco desarrollada de la luna, ya que el interior ha debido ser lo bastante caliente como para hacer que el hielo haya fluido lentamente a causa de la presión ejercida por estructuras geológicas pesadas, como por ejemplo montañas.

Para crear el mapa gravitacional fue necesario medir con extraordinaria precisión cambios en la velocidad de la sonda con respecto a la línea de seguimiento desde la Tierra según iba efectuando cuatro sobrevuelos rasantes hechos entre Febrero de 2006 y Julio de 2008. La sonda siguió rutas que pasaban entre 1.300 y 1.900 kilómetros de altura sobre Titán. El autor principal del artículo, Luciano Iess, miembro del equipo de ciencia de radio de la misión Cassini, en La Sapienza, Università di Roma, Italia, afirmó que las ondulaciones de la gravedad de Titán atraen y empujan a la Cassini a lo largo de su órbita según pasa cerca de la luna y todos estos mínimos cambios, 500 veces menores que un milímetro por segundo, son detectados con precisión por las antenas terrestres de la red de espacio profundo, a pesar de que la sonda está a mil millones de kilómetros de distancia; es un experimento peliagudo.

Los resultados, por sí mismos, no hablan de si Titán tiene o no un océano bajo su superficie, pero los científicos aseguran que esta hipótesis es muy plausible y tienen la intención de seguir investigando en esa dirección. La detección de mareas inducidas por Saturno, un objetivo del equipo científico de radio, proporcionaría la prueba más clara de la existencia de esta capa de agua escondida. Un investigador interdisciplinario del proyecto Cassini, Jonathan Lunine, dijo acerca de los hallazgos de sus colegas: Sobrevuelos adicionales deberían contarnos cómo es la corteza de gruesa o de delgada en la actualidad. Lunine está entre Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Italia, y la Universidad de Arizona en Tucson. Con esta información deberíamos saber también cómo el metano, el fluido efímero de los ríos, lagos y nubes de Titán, se ha ido reponiendo a lo largo de las eras geológicas. Es comparable a conocer la historia del agua en la Tierra y fundamental para poseer una imagen más precisa de la naturaleza de Titán a lo largo del tiempo.

Traducido para Astroseti por Ernesto Avelino Suárez, a partir de un artículo original de Jia-Rui C. Cook.
JPL News; Pasadena, California, EE.UU.
11 de Marzo de 2010

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Bibliografía
Gravity Field, Shape, and Moment of Inertia of Titan. Luciano Iess, Nicole J. Rappaport, Robert A. Jacobson, Paolo Racioppa, David J. Stevenson, Paolo Tortora, John W. Armstrong, Sami W. Asmar. Science 327 (5971), 1367-1369 (12 March 2010); doi:10.1126/science.1182583.

Más información
- Cassini Data Show Ice and Rock Mixture Inside Titan (Fuente: JPL).
- Página de la Misión Cassini (Fuente: NASA).
- Cassini Equinox Mission (Fuente: JPL).

Vía: Astroseti