Nel suo ultimo sorvolo della luna più grande di Saturno nel 2017, La sonda spaziale Cassini della NASA ha raccolto dati radar che rivelano che i piccoli laghi liquidi nell'emisfero settentrionale di Titano sono sorprendentemente profondi, arroccato in cima alle colline e pieno di metano.

Le nuove scoperte, pubblicato il 15 aprile in Astronomia della natura , sono la prima conferma di quanto siano profondi alcuni dei laghi di Titano (più di 300 piedi, o 100 metri) e della loro composizione. Forniscono nuove informazioni sul modo in cui piove il metano liquido, evapora da e filtra in Titano, l'unico corpo planetario nel nostro sistema solare diverso dalla Terra noto per avere un liquido stabile sulla sua superficie.

Gli scienziati sanno che il ciclo idrologico di Titano funziona in modo simile a quello della Terra, con una grande differenza. Invece dell'acqua che evapora dai mari, formando nuvole e pioggia, Titan fa tutto con metano ed etano. Tendiamo a pensare a questi idrocarburi come a un gas sulla Terra, a meno che non siano pressurizzati in un serbatoio. Ma Titano è così freddo che si comportano come liquidi, come la benzina a temperatura ambiente sul nostro pianeta.

Gli scienziati sanno che i mari del nord, molto più grandi, sono pieni di metano, ma trovare i laghi settentrionali più piccoli pieni principalmente di metano è stata una sorpresa. In precedenza, Dati Cassini misurati Ontario Lacus, l'unico grande lago nell'emisfero meridionale di Titano. Lì hanno trovato una miscela approssimativamente uguale di metano ed etano. L'etano è leggermente più pesante del metano, con più atomi di carbonio e idrogeno nella sua composizione.

"Ogni volta che facciamo scoperte su Titano, Titano diventa sempre più misterioso, " ha detto l'autore principale Marco Mastrogiuseppe, Scienziato radar Cassini al Caltech di Pasadena, California. "Ma queste nuove misurazioni aiutano a dare una risposta ad alcune domande chiave. Ora possiamo effettivamente comprendere meglio l'idrologia di Titano".

Aggiungendo alle stranezze di Titano, con le sue fattezze terrene scolpite da materiali esotici, è il fatto che l'idrologia su un lato dell'emisfero settentrionale è completamente diversa da quella dell'altro lato, ha detto lo scienziato e coautore di Cassini Jonathan Lunine della Cornell University di Ithaca, New York.

"È come se guardassi in basso al Polo Nord terrestre e vedessi che il Nord America ha un ambiente geologico completamente diverso per i corpi liquidi rispetto all'Asia, " disse Lunina.

Sul lato orientale di Titano, ci sono grandi mari a bassa quota, canyon e isole. Sul lato occidentale:laghetti. E le nuove misurazioni mostrano i laghi arroccati in cima a grandi colline e altipiani. Le nuove misurazioni radar confermano i risultati precedenti secondo cui i laghi sono molto al di sopra del livello del mare, ma evocano una nuova immagine di forme del terreno, come mesas o buttes, che si ergono a centinaia di piedi sopra il paesaggio circostante, con profondi laghi liquidi in cima.

Il fatto che questi laghi occidentali siano piccoli, solo decine di miglia di diametro, ma molto profondi, dice anche agli scienziati qualcosa di nuovo sulla loro geologia:è la migliore prova finora che probabilmente si siano formati quando il substrato roccioso circostante di ghiaccio e sostanze organiche solide si è dissolto e collassato chimicamente. Sulla terra, laghi d'acqua simili sono conosciuti come laghi carsici. Presente in aree come la Germania, Croazia e Stati Uniti, si formano quando l'acqua dissolve il substrato roccioso calcareo.

Accanto all'indagine sui laghi profondi, un secondo articolo su Nature Astronomy aiuta a svelare di più sul mistero del ciclo idrologico di Titano. I ricercatori hanno utilizzato i dati di Cassini per rivelare quelli che chiamano laghi transitori. Diversi set di osservazioni, dai dati radar e infrarossi, sembrano mostrare che i livelli dei liquidi sono cambiati in modo significativo.

La migliore spiegazione è che ci sia stato un cambiamento stagionale nei liquidi di superficie, ha detto l'autore principale Shannon MacKenzie, scienziato planetario presso il Laboratorio di Fisica Applicata Johns Hopkins a Laurel, Maryland. "Una possibilità è che queste caratteristiche transitorie potrebbero essere state corpi liquidi meno profondi che nel corso della stagione sono evaporati e si sono infiltrati nel sottosuolo, " lei disse.

Questi risultati e i risultati del documento Nature Astronomy sui laghi profondi di Titano supportano l'idea che la pioggia di idrocarburi alimenta i laghi, che poi può evaporare nuovamente nell'atmosfera o defluire nel sottosuolo, lasciando serbatoi di liquido immagazzinati al di sotto.

Cassini, che è arrivato nel sistema di Saturno nel 2004 e ha concluso la sua missione nel 2017 immergendosi deliberatamente nell'atmosfera di Saturno, mappato più di 620, 000 miglia quadrate (1,6 milioni di chilometri quadrati) di laghi e mari liquidi sulla superficie di Titano. Ha fatto il lavoro con lo strumento radar, che inviava onde radio e raccoglieva un segnale di ritorno (o eco) che forniva informazioni sul terreno e sulla profondità e composizione dei corpi liquidi, insieme a due sistemi di imaging che potrebbero penetrare nella densa foschia atmosferica della luna.

I dati cruciali per la nuova ricerca sono stati raccolti sull'ultimo sorvolo ravvicinato di Titano di Cassini, il 22 aprile 2017. È stata l'ultima occhiata della missione ai laghi più piccoli della luna, e la squadra ne ha tratto il massimo. Raccogliere gli echi dalle superfici di piccoli laghi mentre Cassini sorvolava Titano è stata una sfida unica.

"Questo è stato l'ultimo evviva di Cassini su Titano, ed è stata davvero un'impresa, "Lunine ha detto