Quando la navicella spaziale Cassini arrivò in orbita attorno a Saturno, nessuno aveva mai visto sotto la densa e densa atmosfera di Titano. Così, quando ha sganciato il lander Huygens e ha iniziato a sondare Titano con un radar che penetra le nuvole, gli scienziati sono rimasti sorpresi nell'apprendere che Titano ha un aspetto molto simile alla Terra.

Ha una densa atmosfera di azoto, pioggia, fiumi, oceani e enormi campi di dune. Ma a differenza delle dune dei deserti sabbiosi della Terra in Namibia e Arabia meridionale, le dune di Titano sono enormi e riempiono vasti campi che coprono più di un ottavo della superficie della luna gigante. Queste dune sono alte circa 100 metri, larghe alla base da 1 a 2 km e possono estendersi per centinaia di chilometri in lunghezza.

Le dune sulla Terra sono costituite da sabbia, che viene portata dal vento e ammucchiata in cumuli. Le singole particelle di sabbia vengono spinte e spinte dal vento con una forza sufficiente da farle rimbalzare e disperdersi in un processo chiamato salatura. Se le particelle non rimbalzano, non possono accumularsi una sull'altra, ma se il vento riesce a sollevarle completamente da terra, semplicemente vengono spazzate via. La salatura dipende dalle dimensioni e dalla massa delle particelle di sabbia e dalla forza del vento, ma richiede anche che le particelle siano asciutte in modo che possano muoversi liberamente senza aderire tra loro.

Geologia di Titano

Titano è la seconda luna più grande dell'intero sistema solare, battuta solo da Ganimede, in orbita attorno a Giove. È la luna più grande di Saturno e molto antica. A differenza della maggior parte delle lune di Saturno, che furono catturate nel corso del tempo, Titano si sarebbe formato insieme a Saturno miliardi di anni fa.

Nonostante abbia così tante caratteristiche in comune con la Terra, è un posto molto diverso. Fa così freddo che, al posto dell’acqua, la pioggia e i fiumi sono costituiti da idrocarburi liquidi come il metano. L'acqua, invece, viene congelata in ghiaccio duro; le rocce su Titano sono costituite da ghiaccio d'acqua, anziché da granito e basalto, e gli equivalenti di lava e magma di Titano sono costituiti da acqua liquida e ammoniaca.

Ciò significa che la sabbia su Titano non è costituita da silice erosa da rocce più grandi, poiché tali materiali non si trovano sulla superficie. Una teoria popolare è che potrebbe invece essere fatto di ghiaccio. Quando il metano liquido piove e scorre, potrebbe erodere il substrato roccioso del ghiaccio d'acqua, macinando pezzi insieme fino a formare una sabbia di granelli di ghiaccio.

Un'idea alternativa è che le particelle di sabbia siano invece costituite da toline. Questi si trovano in tutte le regioni più fredde del sistema solare, dove gli idrocarburi freddi nelle comete o nelle atmosfere esterne di pianeti e lune reagiscono con la luce ultravioletta del sole per creare composti complessi. I tolini formati nell'atmosfera secca di Titano potrebbero aggregarsi insieme all'elettricità statica per formare piccoli granelli di fuliggine che poi si depositano al suolo, creando sia polvere che sabbia.

Cosa c'entrano le comete con tutto questo?

Un articolo presentato alla Lunar and Planetary Science Conference (LPSC) di quest’anno suggerisce una nuova idea:e se la sabbia provenisse dalle comete? Le comete, come sappiamo, sono costituite da materiali rimasti dalla creazione del sistema solare. La maggior parte del gas e della polvere primordiali collassati da un’antica nebulosa per formare il sistema solare sarebbero finiti nel Sole, mentre la maggior parte dei resti avrebbero formato i pianeti. Ma questo avrebbe comunque lasciato molto materiale fluttuante libero, e parte di esso si sarebbe gradualmente fuso in grumi di polvere e ghiaccio, che oggi vediamo come comete.

Quando le comete vengono spinte in orbite ellittiche e attraversano il sistema solare interno, parte del loro ghiaccio si riscalda e sublima in gas che viene espulso, portando con sé la polvere. Questa polvere è sparsa in tutto il sistema solare, concentrata lungo le orbite delle varie comete. I singoli granelli spesso entrano in collisione con la Terra, che noi vediamo come meteore, che bruciano nella nostra atmosfera. Recenti indagini nei campi di ghiaccio dell'Antartide, dove non c'è sabbia superficiale, hanno trovato molte di queste particelle sopravvissute al rientro atmosferico.

Ma la Terra non è l’unico posto dove questi granelli possono finire. Secondo i ricercatori, c'è stato un tempo in cui moltissime comete passavano vicino a Saturno e alle sue lune. Hanno eseguito simulazioni per studiare l’evoluzione della fascia di Kuiper, utilizzando una versione del modello di Nizza. Il modello di Nizza, che prende il nome dalla città in cui fu presentato per la prima volta, afferma che originariamente il sistema solare era organizzato in modo molto diverso da come è oggi. Nel corso del tempo, i pianeti sono migrati nelle loro posizioni attuali.

Durante questo periodo, Nettuno attraversò la fascia di Kuiper, spingendo molte comete in nuove orbite. Molte di queste comete passarono vicino a Saturno e alle sue lune, e alcune addirittura entrarono in collisione con le lune. I ricercatori suggeriscono che gran parte della sabbia che costituisce le dune di Titano potrebbe essere costituita dai detriti di tutte queste comete.

Ma è vero? Questa idea si adatta a ciò che sappiamo attualmente ed è supportata dalla modellazione computerizzata, ma lo stesso vale per le altre teorie. Fortunatamente, la NASA ha recentemente confermato che la missione Dragonfly sarà lanciata nel luglio 2028. Dragonfly è un lander che verrà inviato su Titano.

Ma a differenza delle missioni precedenti, questa è un drone volante a 8 rotori. Come i rover su Marte, sarà in grado di spostarsi verso qualsiasi area di interesse che gli scienziati vorrebbero studiare ulteriormente. Quando arriverà nel 2034, volerà verso dozzine di luoghi sulla superficie di Titano e dovrebbe risolvere la questione una volta per tutte:le dune di Titano sono davvero costruite con polvere di cometa?