Un recente studio finanziato dalla NASA ha mostrato come i laghi e i mari di idrocarburi della luna di Saturno, Titano, potrebbero occasionalmente eruttare con drammatiche macchie di bolle.

Per lo studio, ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, simulato le condizioni di superficie gelida su Titano, scoprendo che quantità significative di azoto possono essere disciolte nel metano liquido estremamente freddo che piove dai cieli e si accumula nei fiumi, laghi e mari. Hanno dimostrato che lievi variazioni di temperatura, la pressione o la composizione dell'aria possono far separare rapidamente l'azoto dalla soluzione, come l'effervescenza che si ottiene aprendo una bottiglia di bibita gassata.

La sonda spaziale Cassini della NASA ha scoperto che la composizione dei laghi e dei mari di Titano varia da luogo a luogo, con alcuni giacimenti più ricchi di etano che di metano. "I nostri esperimenti hanno dimostrato che quando i liquidi ricchi di metano si mescolano con quelli ricchi di etano, ad esempio da una forte pioggia, o quando il deflusso da un fiume di metano si mescola in un lago ricco di etano, l'azoto è meno in grado di rimanere in soluzione, " ha detto Michael Malaska di JPL, che ha condotto lo studio.

Il risultato sono le bolle. Molte bolle.

Il rilascio di azoto, noto come scioglimento, può verificarsi anche quando i mari di metano si riscaldano leggermente durante il cambio di stagione su Titano. Un liquido frizzante potrebbe anche causare problemi, potenzialmente, per una futura sonda robotica inviata a galleggiare oa nuotare nei mari di Titano. Il calore in eccesso emanato da una sonda potrebbe causare la formazione di bolle attorno alle sue strutture, ad esempio eliche utilizzate per la propulsione, rendendo difficile governare o mantenere stabile la sonda.

Meccanismo dell'isola magica?

La nozione di bolle di azoto che creano macchie frizzanti sui laghi e sui mari di Titano è rilevante per uno dei misteri irrisolti più incantevoli che Cassini ha indagato durante il suo periodo di esplorazione di Titano:le cosiddette "isole magiche". Durante diversi passaggi ravvicinati, Il radar di Cassini ha rivelato piccole aree sui mari apparse e scomparse, e poi (in almeno un caso) riapparve. I ricercatori hanno proposto diverse potenziali spiegazioni per ciò che potrebbe creare queste caratteristiche apparentemente simili a isole, compresa l'idea di campi di bolle. Il nuovo studio fornisce dettagli sul meccanismo che potrebbe formare tali bolle, se sono davvero i colpevoli.

"Grazie a questo lavoro sulla solubilità dell'azoto, ora siamo fiduciosi che si possano davvero formare delle bolle nei mari, e infatti potrebbe essere più abbondante di quanto ci aspettassimo, " ha detto Jason Hofgartner di JPL, che funge da co-investigatore nella squadra radar di Cassini ed è stato coautore dello studio.

Effervescenza gelida e laghi respiranti

Nel caratterizzare come l'azoto si muove tra i serbatoi liquidi di Titano e la sua atmosfera, i ricercatori hanno anche ottenuto l'azoto da una soluzione simulata ricca di etano mentre l'etano si congelava sul fondo del loro minuscolo, simulato lago Titano. A differenza dell'acqua, che è meno denso nella sua forma solida rispetto alla sua forma liquida, ghiaccio etano si formerebbe sul fondo delle pozze gelide di Titano. Quando l'etano si cristallizza in ghiaccio, non c'è spazio per l'azoto disciolto, e viene fuori sfrigolando.

Mentre il pensiero di laghi di idrocarburi che ribollono di azoto su una luna aliena è drammatico, Malaska sottolinea che il movimento dell'azoto su Titano non si muove solo in una direzione. Chiaramente, deve entrare nel metano e nell'etano prima di poter uscire.

"In effetti, è come se i laghi di Titano respirassero azoto, "Disse Malaska. "Mentre si raffreddano, possono assorbire più gas, 'inalazione.' E mentre si scaldano, la capacità del liquido è ridotta, così 'espirano.'"

Un fenomeno simile si verifica sulla Terra con l'assorbimento di anidride carbonica da parte degli oceani del nostro pianeta.

I risultati dello studio sono stati pubblicati online a febbraio dalla rivista Icaro .

Si avvicina l'ultimo sorvolo di Titano

Cassini effettuerà il suo ultimo sorvolo ravvicinato di Titano, il suo 127° incontro mirato, il 22 aprile. Durante il sorvolo, Cassini spazzerà il suo raggio radar sui mari settentrionali di Titano un'ultima volta. Il team radar ha progettato l'imminente osservazione in modo che, se questa volta sono presenti le caratteristiche dell'isola magica, la loro brillantezza può essere utile per distinguere tra bolle, onde e solidi galleggianti o sospesi.

Il flyby piegherà anche la rotta del veicolo spaziale per iniziare la sua serie finale di 22 tuffi attraverso lo spazio tra Saturno e i suoi anelli più interni, noto come il Gran Finale di Cassini. La missione di 20 anni si concluderà con un tuffo nell'atmosfera di Saturno il 15 settembre.