Ciencia

Las orillas de los lagos de Titán parecen estar formadas por olas

Los lagos de metano y etano líquidos en Titán tienen costas que parecen haber sido moldeadas por las olas de esos lagos de hidrocarburos, sugiere nueva evidencia, lo que potencialmente resuelve un viejo argumento. También podría dar forma a la próxima misión a la luna gigante de Saturno.

Cuando se trata de encontrar un mundo que podamos estudiar por su parecido con la Tierra primitiva, lo mejor que el Sistema Solar tiene para ofrecer no es otro planeta, sino una luna. Titán es la única luna que conocemos con una atmósfera sustancial, y una que es más similar a la de la Tierra que las tenues casi nadas de Marte o el infierno ácido y hirviente de Venus. Esa presión atmosférica permite que se formen lagos y mares de moléculas líquidas muy por debajo del punto de congelación del agua, alimentadas por ríos de lluvias de hidrocarburos en terrenos más elevados.

Todas estas características crearon un gran entusiasmo en la época en que pasaron las misiones Voyager, pero el interés se desvaneció, excepto en el momento en que la sonda Huygens aterrizó, cuando las lunas más pequeñas acapararon el foco de atención. Ahora, mientras la NASA se prepara para la misión Dragonfly para explorar Titán, la atención se está volviendo atrás y los científicos planetarios quieren saber qué esperar para modificar los planes de Dragonfly.

Como parte de ese proceso, el profesor Taylor Perron del MIT ha tratado de responder a la pregunta de si se desarrollan grandes olas en los lagos de Titán, algo que tendría muchas implicaciones importantes. Investigaciones pasadas han producido respuestas contradictorias.

Perron y sus colegas observaron la forma en que las ondas erosionan los límites de los grandes lagos de la Tierra y la compararon con las imágenes enviadas por Cassini de los contornos de los lagos más grandes de Titán. Reconocen que sus resultados no son definitivos; después de todo, Cassini sólo sobrevoló Titán mientras orbitaba alrededor de Saturno, por lo que la resolución de sus imágenes no fue tan buena como nos gustaría.

«Podemos decir, basándonos en nuestros resultados, que si las costas de los mares de Titán se han erosionado, las olas son las más probables culpables», dijo Perron en un comunicado. “Si pudiéramos situarnos en el borde de uno de los mares de Titán, podríamos ver olas de metano y etano líquidos rompiendo en la orilla y rompiendo en las costas durante las tormentas. Y serían capaces de erosionar el material del que está hecha la costa”.

Establecer la existencia de olas tiene implicaciones mucho más allá de las costas. Un meteorito ocasional puede provocar ondas al aterrizar en un lago, pero tales eventos serían aún más raros en Titán que en la Tierra. Las olas lo suficientemente frecuentes como para erosionar las costas serían una señal de fuertes vientos.

La primera autora del artículo que informa sobre los hallazgos, Rose Palermo, señaló que los esfuerzos para ver si se producen olas habían analizado las imágenes de los propios lagos tomadas por Cassini, tratando de evaluar si estaban quietos o agitados.

«Algunas personas que intentaron ver evidencia de olas no vieron ninguna y dijeron: ‘Estos mares son lisos como un espejo'», dijo Palermo. «Otros dijeron que vieron algo de aspereza en la superficie del líquido, pero no estaban seguros de si las olas la causaban».

Además del desafío de lograr estas imágenes, sabemos que los lagos más grandes de la Tierra pueden pasar de la calma a la tormenta tan rápido que parecen encantados. La ausencia de olas en un momento dado no es concluyente.

De confirmarse el trabajo de Palermo, Perron y coautores, permitiría mejorar los modelos tanto de la atmósfera de Titán como de cómo se mueven los lagos y mares. Idealmente, podríamos determinar qué tamaño debe tener un lago en Titán para desarrollar olas que erosionen la costa, y si los vientos y las olas son más fuertes en ciertas latitudes, como lo son en la Tierra.

En primer lugar, el equipo intentó determinar si las costas estaban erosionadas, modelando su evolución a partir de los valles fluviales inundados. La siguiente pregunta fue si la erosión se parecía más a la que crearían las olas u otros procesos, utilizando lo que sabemos sobre los lagos de la Tierra como punto de comparación.

Una comparación del «mar» más grande de Titán visto por Cassini con el Lago Superior a la misma escala.

Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/GSFC

Para simular la erosión provocada por las olas, los autores necesitaban conocer la altura de las olas, que modelaron utilizando lo que se conoce como “fetch”, lo que realmente sucede, ya que es la distancia a la que el viento puede soplar sin obstáculos sobre el agua u otro líquido.

«La erosión de las olas está impulsada por la altura y el ángulo de la ola», explica Palermo. «Usamos la búsqueda para aproximar la altura de las olas porque cuanto mayor es la búsqueda, mayor es la distancia a la que puede soplar el viento y crecer las olas».

Luego se compararon con estos modelos las áreas alrededor de cuatro de los cuerpos líquidos más grandes de Titán, comparables en tamaño a los Grandes Lagos de América del Norte.

«Descubrimos que si las costas se han erosionado, sus formas son más consistentes con la erosión por olas que con la erosión uniforme o sin erosión alguna», dijo Perron.

«Teníamos las mismas costas iniciales y vimos que se obtiene una forma final realmente diferente bajo la erosión uniforme versus la erosión de las olas», agregó Perron. «Todos parecen un monstruo de espagueti volador debido a los valles fluviales inundados, pero los dos tipos de erosión producen resultados muy diferentes».

Ahora se trata de calcular la fuerza y ​​dirección de los vientos necesarios para crear dicha erosión.

Realizamos investigaciones espaciales porque la curiosidad es natural para los humanos, pero a veces puede revelar beneficios inesperados en casa. Al explorar cómo se produce la erosión en ausencia de humanos, Palermo cree que podemos aprender cómo proteger mejor las costas terrestres de los daños.

El estudio se publica en Science Advances.

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