Artículos De Investigación Exploran La Atmósfera De Titán

Instantáneas de la nube polar norte de Titán

Esta serie de imágenes en falso color obtenidas por la nave espacial Cassini de la NASA muestra la capa de nubes que se disuelve sobre el polo norte de la luna Titán de Saturno. Las imágenes, obtenidas por el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo de Cassini (VIMS), cubren de 2006 a 2009, cuando Titán estaba pasando del invierno del norte a la primavera del norte. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / CNRS / LPGNantes

Los trabajos de investigación publicados recientemente revelan nuevos detalles de cómo Saturno La luna Titán cambia con las estaciones y durante el día. La investigación se basa en datos de NASA es Cassini nave espacial y muestra en detalle cómo la atmósfera y la superficie de Titán se comportan de manera muy similar a la atmósfera de la Tierra.

Un conjunto de artículos recientes, muchos de los cuales se basan en datos de la nave espacial Cassini de la NASA, revelan nuevos detalles en la imagen emergente de cómo la luna de Saturno, Titán, cambia con las estaciones e incluso a lo largo del día. Los artículos, publicados en la revista Planetary and Space Science en un número especial titulado “Titán a través del tiempo”, muestran cómo esta luna más grande de Saturno es prima, aunque muy peculiar, de la Tierra.

“En conjunto, estos documentos nos dan algunas piezas nuevas en el rompecabezas que es Titán”, dijo Conor Nixon, científico del equipo Cassini en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland, quien coeditó el número especial con Ralph Lorenz, científico del equipo Cassini con base en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, Laurel, Maryland. “Nos muestran en detalle cómo la atmósfera y la superficie de Titán se comportan como la Tierra – con nubes, lluvia, valles fluviales y lagos. Nos muestran que las estaciones también cambian en Titán, aunque de formas inesperadas “.

serie de imágenes en falso color de Titán, la luna de Saturno

Esta serie de imágenes obtenidas por la nave espacial Cassini de la NASA muestra varias vistas de la nube del polo norte que cubre la luna Titán de Saturno. Las imágenes en falso color se obtuvieron mediante el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo de Cassini (VIMS). Se pueden ver a la izquierda de cada par de imágenes, con esa misma imagen reproyectada en un globo de Titán a la derecha. La imagen global muestra el polo norte de Titán en el centro. Otras partes del globo de Titán se completan utilizando datos de las cámaras de imágenes y el instrumento de radar de Cassini. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / CNRS / LPGNantes / SSI

Un artículo dirigido por Stephane Le Mouelic, un asociado del equipo Cassini en el Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS) en la Universidad de Nantes, destaca el tipo de cambios estacionales que ocurren en Titán con un conjunto de las mejores miradas hasta ahora en el vasto nube del polo norte.

Una selección de imágenes recientemente publicada, elaborada a partir de datos recopilados por el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo de Cassini durante cinco años, muestra cómo la nube se adelgazó y retrocedió cuando el invierno se convirtió en primavera en el hemisferio norte.

Cassini detectó por primera vez la nube, que los científicos creen que está compuesta de etano, poco después de su llegada al sistema de Saturno en 2004. La primera oportunidad realmente buena para que el espectrómetro observe el polo norte a media luz ocurrió en diciembre de 2006. En ese momento, la nube pareció cubrir completamente el polo norte hasta unos 55 grados de latitud norte. Pero en las imágenes de 2009, la capa de nubes tenía tantos huecos que reveló a la vista de Cassini el mar de hidrocarburos conocido como Kraken Mare y los lagos circundantes.

“Instantánea por instantánea, estas imágenes dan a los científicos de Cassini evidencia concreta de que la atmósfera de Titán cambia con las estaciones”, dijo Le Mouelic. “No podemos esperar a ver más de la superficie, en particular en la tierra del norte de lagos y mares”.

modelo de la estructura interna de Titán

El concepto de este artista muestra un posible modelo de la estructura interna de Titán que incorpora datos de la nave espacial Cassini de la NASA. En este modelo, Titán está completamente diferenciado, lo que significa que el núcleo más denso de la luna se ha separado de sus partes externas. Este modelo propone un núcleo que consiste enteramente en rocas portadoras de agua y un océano subsuperficial de agua líquida. El manto, en esta imagen, está hecho de capas heladas, una que es una capa de hielo a alta presión más cerca del núcleo y una capa de hielo exterior en la parte superior del océano subsuperficial. Crédito de la imagen: AD Fortes / UCL / STFC

En los datos recopilados por el espectrómetro de mapeo infrarrojo compuesto de Cassini para analizar las temperaturas en la superficie de Titán, los científicos no solo vieron el cambio estacional en Titán, sino que también vieron cambios de temperatura de la superficie de día a noche por primera vez. El documento, dirigido por Valeria Cottini, una asociada de Cassini con sede en Goddard, utilizó datos recopilados en una longitud de onda que penetraron a través de la espesa neblina de Titán para ver la superficie de la luna. Al igual que la Tierra, la temperatura de la superficie de Titán, que suele rondar los 90 grados Kelvin (alrededor de 288 grados bajo cero). Fahrenheit ), fue significativamente más cálido al final de la tarde que al amanecer.

“Si bien la diferencia de temperatura (1,5 kelvins) es más pequeña de lo que estamos acostumbrados en la Tierra, el hallazgo aún muestra que la superficie de Titán se comporta de formas familiares para nosotros, los terrícolas”, dijo Cottini. “Ahora vemos cómo el largo día de Titán (unos 16 días terrestres) se revela a través de las nubes”.

Un tercer artículo de Dominic Fortes, un investigador externo con sede en el University College de Londres, Inglaterra, aborda el antiguo misterio de la estructura del interior de Titán y su relación con la gama de características geológicas sorprendentemente parecidas a la Tierra que se ven en la superficie. Fortes construyó una serie de modelos del interior de Titán y los comparó con los datos recién adquiridos del experimento científico de radio de Cassini.

El trabajo muestra que el interior de la luna está parcial o posiblemente incluso completamente diferenciado. Esto significa que el núcleo es más denso que las partes externas de la luna, aunque menos denso de lo esperado. Esto puede deberse a que el núcleo todavía contiene una gran cantidad de hielo o a que las rocas han reaccionado con el agua para formar minerales de baja densidad.

La Tierra y otros planetas terrestres están completamente diferenciados y tienen un núcleo de hierro denso. El modelo de Fortes, sin embargo, descarta un núcleo metálico dentro de Titán y está de acuerdo con los datos del magnetómetro de Cassini que sugieren un interior rocoso relativamente frío y húmedo. El nuevo modelo también destaca la dificultad de explicar la presencia de gases importantes en la atmósfera de Titán, como el metano y el argón-40, ya que no parecen poder escapar del núcleo.

La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA gestiona la misión de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, Washington, DC El equipo del espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo tiene su base en la Universidad de Arizona, Tucson. El equipo del espectrómetro infrarrojo compuesto tiene su sede en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, donde se construyó el instrumento. El subsistema de radiociencia ha sido desarrollado conjuntamente por la NASA y la Agencia Espacial Italiana.

Imágenes: NASA / JPL -Caltech / Universidad de Arizona / CNRS / LPGNantes; NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona / CNRS / LPGNantes / SSI; AD Fortes / UCL / STFC

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