Gli esperimenti condotti dai ricercatori del Georgia Institute of Technology suggeriscono le particelle che ricoprono la superficie della luna più grande di Saturno, Titano, sono "caricati elettricamente". Quando il vento soffia abbastanza forte (circa 15 mph), I granuli non silicati di Titano vengono sollevati e iniziano a saltare in un movimento chiamato salazione. Mentre si scontrano, si caricano per attrito, come un palloncino che sfrega contro i tuoi capelli, e si ammassano insieme in un modo non osservato per i grani delle dune di sabbia sulla Terra:diventano resistenti a ulteriori movimenti. Mantengono tale carica per giorni o mesi alla volta e si attaccano ad altre sostanze idrocarburiche, proprio come imballare le noccioline usate nelle scatole di spedizione qui sulla Terra.

I risultati sono stati appena pubblicati sulla rivista Geoscienze naturali .

"Se afferri pile di grani e costruisci un castello di sabbia su Titano, forse starebbero insieme per settimane a causa delle loro proprietà elettrostatiche, " disse Josef Dufek, il professore della Georgia Tech che ha co-diretto lo studio. "Qualsiasi navicella spaziale che atterra in regioni di materiale granulare su Titano avrà difficoltà a rimanere pulita. Pensa a mettere un gatto in una scatola di noccioline da imballaggio".

I risultati dell'elettrificazione possono aiutare a spiegare uno strano fenomeno. I venti prevalenti su Titano soffiano da est a ovest sulla superficie lunare, ma le dune sabbiose alte quasi 300 piedi sembrano formarsi nella direzione opposta.

"Queste forze elettrostatiche aumentano le soglie di attrito, " ha detto Josh Méndez Harper, uno studente di dottorato in geofisica e ingegneria elettrica della Georgia Tech che è l'autore principale del documento. "Questo rende i grani così appiccicosi e coesi che solo i venti forti possono spostarli. I venti prevalenti non sono abbastanza forti da modellare le dune".

Per testare il flusso di particelle in condizioni simili a quelle di Titano, i ricercatori hanno costruito un piccolo esperimento in un recipiente a pressione modificato nel loro laboratorio Georgia Tech. Hanno inserito grani di naftalene e bifenile, due sostanze tossiche, composti di carbonio e idrogeno che si ritiene esistano sulla superficie di Titano, in un piccolo cilindro. Quindi hanno ruotato il tubo per 20 minuti a secco, ambiente di azoto puro (l'atmosfera di Titano è composta per il 98 percento di azoto). Dopo, hanno misurato le proprietà elettriche di ogni grano mentre cadeva fuori dal tubo.

"Tutte le particelle si sono caricate bene, e circa il 2-5 percento non è uscito dal bicchiere, " ha detto Méndez Harper. "Si sono attaccati all'interno e si sono attaccati insieme. Quando abbiamo fatto lo stesso esperimento con sabbia e cenere vulcanica usando condizioni simili alla Terra, è uscito tutto. Niente si è bloccato".

La sabbia terrestre riceve una carica elettrica quando viene spostata, ma le cariche sono più piccole e si dissipano rapidamente. Questo è uno dei motivi per cui hai bisogno di acqua per tenere insieme la sabbia quando costruisci un castello di sabbia. Non così con Titano.

"Questi non silicati, i materiali granulari possono trattenere le cariche elettrostatiche per giorni, settimane o mesi alla volta in condizioni di bassa gravità, " ha detto George McDonald, uno studente laureato presso la School of Earth and Atmospheric Sciences che è anche coautore del documento.

Visivamente, Titano è l'oggetto del sistema solare più simile alla Terra. I dati raccolti da più sorvoli di Cassini dal 2005 hanno rivelato grandi laghi liquidi ai poli, così come le montagne, fiumi e potenzialmente vulcani. Però, invece di oceani e mari pieni d'acqua, sono composti da metano ed etano e vengono reintegrati dalla precipitazione dalle nuvole piene di idrocarburi. La pressione superficiale di Titano è un po' più alta di quella del nostro pianeta:stare sulla luna sarebbe simile a stare 15 piedi sott'acqua qui sulla Terra.

"L'ambiente fisico estremo di Titan richiede agli scienziati di pensare in modo diverso a ciò che abbiamo appreso delle dinamiche granulari della Terra, " ha detto Dufek. "Le forme del terreno sono influenzate da forze che non sono intuitive per noi perché quelle forze non sono così importanti sulla Terra. Titano è uno strano, mondo elettrostaticamente appiccicoso."

Ricercatori del Jet Propulsion Lab, Anche l'Università del Tennessee-Knoxville e la Cornell University sono co-autrici del documento, che si intitola "Elettrificazione della sabbia su Titano e la sua influenza sul trasporto dei sedimenti".