Las tormentas de metano en Titan pueden resolver el misterio

Titán, la luna más grande de Saturno, es uno de los lugares más similares a la Tierra en el sistema solar. A medida que la nave espacial Cassini-Huygens examina Titan, sus descubrimientos traer nuevos misterios. Una de ellas es que las dunas de arena, aparentemente el viento creado avistados cerca del punto ecuador una dirección de la luna, pero la superficie cerca vientos apuntar en otra dirección. Los astrónomos pueden haber resuelto este misterio.

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Con sus gruesas, brumosa atmósfera y de la superficie ríos, montañas, lagos y dunas, Titán, la luna más grande de Saturno, es uno de los lugares más similares a la Tierra en el sistema solar.

A medida que la nave espacial Cassini-Huygens examina Titán durante muchos años, sus descubrimientos traen nuevos misterios. Uno de los que implica las dunas de arena, aparentemente el viento creado manchados por Cassini cerca del ecuador de la luna, y los vientos contrarios justo encima.

Aquí está el problema: simulaciones climáticas indican que los vientos cerca de la superficie de Titán – como los vientos alisios de la Tierra – soplan hacia el oeste. Así que ¿por qué las dunas de superficie, llegan a un centenar de metros de altura y muchas millas de largo hacia el este?

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La dirección de las dunas a veces ha sido atribuida a los efectos de las mareas gravitacionales de Saturno o varias características de la tierra o la dinámica del viento, pero ninguno explica su inclinación hacia el este.

Tormentas de metano violentos altos en la densa atmósfera de Titán, donde los vientos no soplan hacia el este, podría ser la respuesta, según una nueva investigación de la Universidad de Washington astrónomo coautores Benjamin Charnay y en un artículo publicado en la revista Nature Geoscience.

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El uso de modelos informáticos, Charnay, un investigador y co-autores plantean la hipótesis de que la actitud de las dunas de arena de Titán resultados de raras tormentas de metano que producen ráfagas hacia el este mucho más fuertes que los vientos de la superficie hacia el oeste habituales.

“Estas ráfagas rápido hacia el este dominan el transporte de arena, dunas y así propagan hacia el este”, dijo Charnay.

Los vientos de la tormenta alcanzan hasta 10 metros por segundo (22 mph), cerca de 10 veces más rápido que los vientos más suaves cerca de la superficie de Titán. Y a pesar de las tormentas ocurren sólo cuando Titán está en el equinoccio y sus días y noches son de igual longitud – aproximadamente cada 14,75 años – que son de suficiente potencia para realinear las dunas de Titán. Titán era el último de equinoccio en agosto de 2009.

Probablemente ayuda que, según las observaciones de la Cassini, la atmósfera de Titán está en “super-rotación” por encima de unos 5 kilómetros, lo que significa que gira mucho más rápido que la propia superficie. Su modelo, Charnay, dijo, sugiere que estas tormentas de metano “producen corrientes descendentes fuertes, que fluye hacia el este cuando llegan a la superficie”, reorganizando así las dunas.

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Charnay dijo que intentó primero, sin éxito, para resolver el problema con un modelo climático global que no fue un factor en nubes de metano, luego se dio cuenta de que era imposible, dando a entender que el metano podría ser parte de la solución.

Las dunas de que se trata, que son lineales y paralelas al ecuador de Titán, probablemente no están compuestos de silicatos como la arena de la Tierra, dijo, sino de los polímeros de hidrocarburos Charnay – una especie de hollín resultante de la descomposición de metano en la atmósfera.

Charnay señaló un estudio de diciembre publicada en Nature muestra que se necesitarían vientos de al menos 3,2 mph para levantar y transportar arena a través de la superficie de Titán – que es 40 por ciento a 50 por ciento de viento más fuerte que las estimaciones previas.

La medición de un umbral de velocidad tan alta viento fue una agradable sorpresa, Charnay, dijo: “Esto significa que serpentea sólo es rápido transporte de arena de Titán, compatible con nuestra hipótesis de fuertes ráfagas de tormenta que controlan la orientación y la propagación de las dunas.”

Titán, descubierto en 1655 por Christiaan Huygens, tiene astrónomos intrigado durante mucho tiempo. Su atmósfera es 98,4 por ciento de nitrógeno y la mayoría del resto es el metano, y un poco de hidrógeno. Su gravedad es un sexto de la de la Tierra y su densidad del aire es de cuatro a cinco veces más altos, lo que significa que el vuelo será relativamente fácil para visitar la nave espacial. La sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea, que cabalgaba sobre Cassini, aterrizó con éxito en Titán en 2005 y remite la primera foto de la superficie pedregosa de la luna.

La investigación se llevó a cabo en parte a través del Laboratorio Planetario Virtual, un grupo de investigación interdisciplinario basado en la Universidad de Washington, y financiado por el Programa Postdoctoral NASA y la Agencia Nacional de Investigación.

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