Titán es el satélite más grande de Saturno y el segundo satélite más grande del Sistema Solar. Fue descubierto el 25 de marzo de 1655 por el astrónomo holandés Christiaan Huygens y fue el primer satélite del Sistema Solar en ser descubierto tras los satélites galileanos de Júpiter. Titán posee un diámetro de 5150 km. y es la única luna del Sistema Solar que cuenta con una atmósfera significativa. La presencia de esta atmósfera fue propuesta por el astrónomo catalán José Comas y Solá en 1908 basándose en sus observaciones del oscurecimiento hacia el borde del disco del satélite. La atmósfera de Titán, densa y anaranjada se compone principalmente de nitrógeno y es rica en metano y otros hidrocarburos superiores. Precisamente su composición química se supone muy similar a la atmósfera primitiva de la Tierra en tiempos prebióticos. Las temperaturas de cerca de 90 K deberían haber preservado un entorno muy similar al de la primitiva Tierra razón por la cual Titán ha sido objeto de un gran número de estudios científicos. Actualmente la sonda Huygens de la misión espacial Cassini/Huygens ha aterrizado en Titán el 14 de enero 2005 y ya ha aumentado mucho nuestro conocimiento de Titán.
Christiaan Huygens descubrió en 1655 el mayor de los satélites de Saturno y le dio el nombre de Luna Saturni. Huygens publicó este descubrimiento así como sus observaciones de los anillos del planeta en una obra titula Systema Saturnium publicada en 1659. El nombre de "Titán" y los otros siete satélites de Saturno conocidos por John Herschel (hijo de William Herschel) proviene de su publicación en el año 1847 de sus observaciones sobre Saturno donde sugería los nombres de los titanes, hermanos y hermanas de Crono (el nombre griego para el dios romano del tiempo Saturno como un método más efectivo para nombrar a los satélites de Saturno que hasta entonces se designaban por numerales romanos siguiendo el orden de proximidad al planeta.
La presencia de una atmósfera significativa fue descubierta por Gerard P. Kuiper en 1944 a partir de espectros tomados desde telescopios en aviones a gran altitud. La sonda Voyager 1 demostró en 1981 que, de hecho, la atmósfera de Titán es más densa que la de la Tierra, con una presión en superficie de una vez y media la de nuestro planeta y con una capa nubosa opaca formada por aerosoles de hidrocarburos que oculta los rasgos de la superficie de Titán. La presión parcial del metano es del orden de 100 milibares. Se piensa que Titán puede poseer grandes cantidades de líquidos en la superficie, principalmente etano mezclado con otros hidrocarburos más complejos. Recientes medidas del radar desde la Tierra sugieren que no hay ningún gran océano de metano en Titán, pero podrían existir numerosos lagos y depósitos líquidos.
La atmósfera está compuesta en un 94% de nitrógeno y es la única atmósfera rica en nitrógeno, en el sistema solar aparte de nuestro propio planeta, con rastros significativos de varios hidrocarburos que constituyen el resto (incluyendo metano, etano, diacetileno, metilacetileno, cianoacetileno, acetileno, propano, junto con anhídrido carbónico, monóxido de carbono, cianógeno, cianuro de hidrógeno, y helio). Se piensa que estos hidrocarburos se forman en la atmósfera superior de Titán en reacciones que son el resultado de la disociación del metano por la luz ultravioleta del Sol produciendo una bruma anaranjada y espesa.
El metano cumple el papel del agua en la Tierra, forma nubes en su atmósfera, cuando condensa sobre los aerosoles forma una lluvia de metano con partículas que llena los torrentes con un material negro que fluye. Pero ahora los cañones y los lagos están secos porque el metano al igual que el agua en la Tierra se infiltra bajo el suelo de Titán y deja en la superficie restos de materia orgánica cubriéndolo de una especie de alquitrán.
La compleja fotoquímica de la atmósfera superior podría convertir el etano en acetileno y etileno que combinados con el nitrógeno atmosférico podrían formar los bloques básicos para la aparición de aminoácidos.
Titán no tiene ningún campo magnético y su órbita alcanza el exterior de la magnetosfera de Saturno exponiéndose directamente al viento solar. Esto puede ionizar y elevar algunas moléculas a la cima de la atmósfera.
Hay nubes en la atmósfera de Titán además de una espesa niebla que afecta a todo el planeta. Estas nubes están probablemente compuestas de metano, etano y otros compuestos orgánicos simples. Otros compuestos químicos más complejos en pequeñas cantidades deben ser responsables del color anaranjado que se aprecia desde el espacio.
En octubre de 2004 durante uno de los sobrevuelos de Titán por la nave Cassini se fotografiaron nubes altas y densas sobre el polo sur de Titán. Este tipo de formaciones nubosas son frecuentes en el polo sur de Titán tal y como revelan las observaciones con el telescopio Keck desde la Tierra. Aunque inicialmente se pensaba que tales nubes solo podían estar formadas por la condensación del abundante metano atmosférico las observaciones de mayor resolución han planteado algunos problemas a esta interpretación por lo que varios estudios actuales sobre la atmósfera de Titán pretenden determinar la composición de las nubes para decidir si nuestra idea de la atmósfera de Titán necesita ser revisada.
Las observaciones de la nave Cassini de la atmósfera hecha en 2004 sugieren que la atmósfera de Titán gira mucho más rápido que su superficie al igual que ocurre en Venus, un regimen dinámico de la atmósfera que no se comprende en ninguno de los dos casos.
La brillante mancha blanca en el hemisferio sur cerca del polo podría ser una formación meteorológica en la nube de metano.
Actualmente los mapas de la superficie de Titán son muy poco precisos debido a la opacidad de la atmósfera . Sin embargo, se ha identificado en el infrarrojo un área grande del tamaño de Australia, mediante las imágenes del Telescopio Espacial Hubble y la misión Cassini/Huygens. Esta región se ha denominado extraoficialmente Xanadu; no está claro el tipo de terreno que representa o si se trata de mares de metano. Se había pensado que lagos de hidrocarburo podrían haber sido perceptibles observando luz del sol que se refleja en la superficie de cualquier líquido, pero no se ha observado ninguna reflexión especular. Esto ha llevado a los científicos a sugerir que la superficie de Titán puede helarse completamente o ser fangosa. La presencia o ausencia de lagos no ha sido todavía demostrada; hay áreas que devuelven los signos que podrían esperarse de superficies líquidas, pero hay otras explicaciones. Cassini ha tomado fotos de mayor resolución de estos rasgos, y también ha descubierto enigmáticos rasgos lineales que algunos científicos han sugerido pueden indicar actividad tectónica.
Durante el acercamiento a Titán del 26 de octubre de 2004, se observó una superficie lisa con pocos cráteres de impacto. Esto sugiere que la luna tenga una superficie activa que se renueva constantemente. Las primeras imágenes de radar han revelado un mundo complejo, con unas áreas rugosas y otras lisas. Hay rasgos que parecen de origen volcánico que probablemente arroja agua mezclada con amoníaco. Un volcán que funcionaría a bajas temperaturas por lo que se ha denominado crio-volcán. En este sobrevuelo de la sonda Cassini fue posible obtener imágenes sugerentes de criovolcanes activos en la actualidad.
Las temperaturas en la superficie del planeta son del orden de 90º K. y la presión cercana a 1.4 bar. En estas condiciones el metano estaría por debajo de su punto de saturación y no existirían lagos o ríos de metano. Otros hidrocarburos formados a partir del metano, como el etano sí podrían estar saturados y en estado líquido en la superficie constituyendo una analogía con el agua en la Tierra. Estos depósitos líquidos podrían contener importantes cantidades de metano disueltos.
Las misiones espaciales Pioneer 11 en 1979 y Voyager 1 y Voyager 2 en 1980 y 1981 realizaron sobrevuelos del sistema de Saturno. El Voyager 1 se desvió y abandonó la eclíptica para hacer un sobrevuelo más cercano a Titán. Desgraciadamente el Voyager 1 no poseía ningún instrumento para penetrar la niebla de Titán. Muchos años después, un proceso digital de las imágenes tomadas por Voyager 1 con el filtro anaranjado reveló el rasgo oscuros conocido como Xanadu. El Voyager 2 sólo echó una mirada superficial a Titán, pues el equipo de vuelo tenía la opción de dirigir la nave espacial para una exploración en detalle de Titán o usar otra trayectoria que le permitiría visitar Urano y Neptuno. Dado la falta de rasgos de la superficie vista por Voyager 1, se adoptó la segunda opción.
En los últimos años las principales observaciones de Titán han sido realizadas por grandes telescopios terrestres equipados con óptica adaptativa como el telescopio Keck. La misión Cassini/Huygens, de las agencias NASA y ESA, que explora el sistema de Saturno se puso en órbita a Saturno el 1 de julio de 2004. La sonda Cassini sobrevoló Titán el 26 de octubre de 2004 y ha empezado el proceso de trazar la superficie de Titán con el radar.
La panorámica durante el descenso, muestra suaves colinas con canales de drenaje. Los canales parecen conducir a una región cercana, ancha plana y oscura. Parece incluso verse una zona de costa e incluso islas, y lo que parece ser una mar de metano, todo en un ambiente brumoso.
Los científicos de la ESA estiman que la sonda podría haber descendido sobre la región oscura. La imagen tomada tras el aterrizaje muestra una superficie plana cubierta por piedras en forma de guijarros redondeados. Los guijarros podrían estar formados en su mayoría de hielos de agua [3].
Una semana después del aterrizaje, Martín Tomasko de la Universidad de Arizona y responsable de las cámaras de la Huygens declaró: "Ahora disponemos de la clave para saber lo que moldea el paisaje de Titán. Las pruebas geológicas de precipitaciones, erosión, abrasión mecánica y actividad fluvial que han dado forma a Titán son muy parecidos a los que han moldeado la Tierra". Para Jean Pierre Levreton: "La superficie de Titán sería parecida a un desierto de Arizona" donde el suelo sería de hielo sucio, las rocas que se aprecian en la fotografía sería hielo, que por la baja temperatura, tienen la consistencia de rocas.
Las fotos muestran una compleja red de estrechos canales de drenaje que descienden desde las brillantes montañas hasta regiones mas bajas llanas y oscuras. Hay lagos, costas e islas asombrosamente parecidos a la Tierra e incluso llueve, no cuando aterrizó la nave, pero probablemente hacia poco que lo había hecho. Pero la analogía acaba aquí. Es un mundo gobernado por sus bajas temperaturas de –179 ºC y su atmósfera de nitrógeno y metano. Allí el metano cumple el papel del agua en la Tierra, el metano forma nubes en su atmósfera, cuando condensa sobre los aerosoles forma una lluvia de metano con partículas que llena los torrentes con un material negro que fluye. Pero ahora los cañones y los lagos están secos porque el metano al igual que el agua en la Tierra se infiltra bajo el suelo de Titán y deja en la superficie restos de materia orgánica.
Imagen mostrando el desarrollo de nubes de metano y de una estructura superficial oscura y de bordes definidos sugerente de una lago de metano líquido.Sabemos que llueve metano porque la sonda iba provista de un sensor en forma de bastón, que fue lo primero que tocó tierra y que luego penetró en ella. Según John Zarnecki de la Open University en un primer instante encontró fuerte resistencia de lo que se deduce que sobre la superficie hay una costra con la consistencia de arcilla. Los sensores detectaron trasferencia de calor y evaporación de metano. Una parte importante de los datos se perdió debido a un fallo de comunicación a través de uno de los dos canales de comunicaciones de los que disponía la sonda.
Las observaciones continuadas por parte de la sonda Cassini han permitido explorar con menor grado de detalle áreas mucho mayores que la región sobre la que aterrizo Huygens. Algunas de las imágenes así obtenidas sugieren la presencia de lagos líquidos de metano en la superficie.
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cortesia de miarroba.com
