Titano è la luna più grande di Saturno, ed è più simile a un pianeta che a una luna sotto molti aspetti.

Ha un'atmosfera densa così come il vento, fiumi, laghi costituiti da idrocarburi come metano, e un oceano di acqua liquida. Comprendere la sua atmosfera può aiutarci nella ricerca della vita su altri pianeti.

Da qui l'eccitazione di questo luglio, quando era disponibile una rara opportunità di studiare ulteriormente Titano, proprio da qui sulla Terra. Il 18 luglio alle 23:05 (WAST, ora dell'Australia occidentale) Titano passò davanti a una debole stella, come visto dagli osservatori in gran parte dell'Australia.

Quest'evento, nota come occultazione, durò solo pochi minuti e circa il 2% della luce della stella fu bloccato dall'atmosfera di Titano.

L'effetto era così piccolo che richiedeva grandi telescopi e una macchina fotografica speciale per registrarlo. Ma i dati raccolti dovrebbero avere profonde implicazioni per la nostra comprensione di un'atmosfera su un altro mondo.

Esaminando l'atmosfera di Titano

Gli scienziati hanno sviluppato una tecnica molto intelligente per esaminare l'atmosfera di Titano usando occultazioni stellari. Mentre Titano entra ed esce da un'occultazione, la luce della stella illuminerebbe l'atmosfera da dietro, ma essere bloccato dalla luna stessa.

Gli scienziati registrano quindi sottili cambiamenti nella luminosità della stella in pochi minuti, che rappresenta un profilo della densità dell'atmosfera con l'altezza.

Questo metodo è stato utilizzato per studiare l'atmosfera di Titano prima, durante un'occultazione stellare nel 2003.

Ma nel 2005, quando il lander Huygens di Cassini arrivò su Titano e discese sulla sua superficie, il profilo atmosferico misurato dai suoi strumenti non corrispondeva a quello derivato dall'occultazione del 2003. Ciò ha alimentato la domanda su quanto sia variabile lo stato dell'atmosfera di Titano.

Da quando la missione Cassini si è conclusa nel 2017, Karsten Schindler della NASA ha affermato che c'è un vivo interesse per qualsiasi nuova osservazione atmosferica da occultazioni:"Le occultazioni rimangono l'unico mezzo per studiare l'atmosfera superiore di Titano e la sua evoluzione per il prossimo futuro".

Conto alla rovescia per l'occultazione di luglio

Allora come sono state fatte le ultime osservazioni, e come sono stati raccolti i dati?

Dall'aria, il piano prevedeva che l'occultazione del 18 luglio fosse registrata da una telecamera montata su un telescopio dell'Osservatorio stratosferico di astronomia all'infrarosso (SOFIA) a bordo di un Boeing 747.

Esatto:un telescopio montato all'interno di un aereo passeggeri modificato che riprende un oggetto a più di 1 miliardo di chilometri di distanza! SOFIA volerebbe sopra le nuvole tra Australia e Nuova Zelanda.

Dalla terra, diverse strutture in tutta l'Australia avrebbero tentato di registrare l'occultazione.

Il telescopio Zadko dell'Università dell'Australia occidentale, situato a circa 80 km a nord di Perth (vedi mappa, sotto), è stato identificato dalla NASA come una struttura di terra abbastanza sensibile da contribuire al progetto.

Il problema più ovvio è stato il tempo. Luglio è uno dei mesi più piovosi al sito del telescopio Zadko. Ma, come abbiamo scoperto, c'erano altre sfide impreviste.

Tre giorni all'occultazione

Karsten Schindler della NASA è arrivato al sito di ricerca UWA, a Gingin, lunedì 16 luglio, armato di una valigia piena di delicate macchine fotografiche, cavi ed elettronica.

La telecamera è stata la chiave per registrare l'evento. L'attuale fotocamera del telescopio Zadko non può registrare abbastanza velocemente da catturare i rapidi cambiamenti di luminosità della stella occultata.

Il telescopio Zadko è stato dotato di uno scatto veloce (un fotogramma ogni pochi secondi), macchina fotografica della NASA, più simile a una cinepresa che a una normale fotocamera astronomica. Dopo ore di installazione, il nuovo sistema di imaging doveva essere testato.

Sfortunatamente, il tetto dell'osservatorio non si apriva a causa di un sensore difettoso. Nessun test del lunedì, ma hey, avevamo ancora martedì per testare il sistema? Gli ingegneri in loco si sono affrettati a riparare il sensore pronto per martedì.

Due giorni all'occultazione

Martedì, Ho ricevuto il seguente SMS dal sito. "23:07:Il sensore pioggia funziona ma si è offuscato... evviva Arie. Quindi nessuna possibilità di testare la fotocamera e le previsioni del tempo per mercoledì era desolante."

Il giorno dell'occultazione

Nonostante la nuvola e gli acquazzoni quasi costanti, occupazione di squadra (Karsten, Arie e John) erano sul posto pronti per iniziare a puntare il telescopio e attivare l'imaging.

"Fino alle 22 pioveva ancora, " Karsten mi ha detto la mattina dopo. "Poi è successo un miracolo".

Meno di un'ora prima dell'evento, e ha detto che il tempo è cambiato.

"Le nuvole sembravano evaporare via, lasciando un cielo totalmente senza nuvole con visibilità al 100%. Non ho mai visto nulla di simile."

La squadra è entrata in azione, puntando il telescopio verso la stella bersaglio, mettere a fuoco la fotocamera. All'ora di occlusione designata 23:05, Karsten ha premuto il pulsante di acquisizione dell'immagine, consentendo alla fotocamera di scattare centinaia di immagini in pochi minuti.

Desideroso di vedere se i dati contenevano la firma di un'oculazione, il team ha eseguito un'analisi preliminare in pochi minuti. Sì, c'era una chiara firma di occlusione, un grande tuffo nella luminosità della stella esattamente nel momento previsto dell'occlusione.

La mattina dopo sono stato informato che anche SOFIA aveva ripreso l'evento.

I dati registrati dalle stazioni di terra australiane e da SOFIA saranno analizzati nelle prossime settimane e pubblicati su riviste peer reviewed.

Ma una cosa che i giornali non evidenzieranno è l'eccitazione dell'osservazione, e l'enorme sforzo di alcuni individui che hanno contribuito ad acquisire questi dati che, si spera, dovrebbero darci una migliore comprensione dell'atmosfera di Titano.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.