Cassini encuentra que Titán la Luna de Saturno tiene características similares a la Tierra.

Mosaico Global de Titan  obtenido con los instrumentos SAR, HiSAR de Cassini 351m T104. Mapa global de la superficie de Titán que muestra la cobertura derivada de Radar de apertura sintética (SAR) e imágenes de Radar de apertura sintética a gran altitud (HiSAR). Este mosaico combina el flyby T104 de Cassini en un sólo mosaico.  Este es un producto preliminar. Crédito: Jet Propulsion Laboratory, USGS Astrogeology Science Center. January 1, 2015. Más información.

La imagen es una comparación entre las imágenes de Titán tomadas por la nave Voyager (A) y por Cassini (B). La imagen del Voyager sólo observó una atmósfera naranja opaca de neblina de hidrocarburo. La imagen de Cassini incluye imágenes SAR de alta resolución superpuestas sobre mosaicos infrarrojos de baja resolución de los instrumentos ISS y VIMS.

La creación del mapa tomó alrededor de un año, según el estudiante de doctorado Paul Corlies, primer autor de “ La topografía y la forma de Titán al final de la misión Cassini “. El mapa combina todos los datos topográficos de Titán de múltiples fuentes. Como sólo alrededor del 9 por ciento de Titán ha sido observado en topografía de alta resolución, con un 25-30 por ciento de la topografía con menor resolución, el resto de la luna fue mapeado usando un algoritmo de interpolación y un proceso de minimización global, lo que redujo los errores como los que surgen de la ubicación de la nave espacial.

El mapa reveló varias características nuevas en Titán, incluidas nuevas montañas, ninguna de más de 700 metros. El mapa también proporciona una vista global de los altos y bajos de la topografía de Titán, lo que permitió a los científicos confirmar que dos lugares en la región ecuatorial de Titán son de hecho depresiones que podrían ser antiguos, mares secos o flujos criovolcánicos.

El mapa también reveló que Titán es un poco más plano, más oblato, de lo que se sabía anteriormente, lo que sugiere que hay más variabilidad en el espesor de la corteza de Titán de lo que se pensaba anteriormente.

“El objetivo principal del trabajo fue crear un mapa para uso de la comunidad científica”, dijo Corlies; dentro de los 30 minutos posteriores a la disponibilidad del conjunto de datos en línea, comenzó a recibir consultas sobre cómo usarlo. El conjunto de datos se puede descargar en la forma de los datos que se observaron, así como también los datos más los datos interpolados que no se observaron. El mapa será importante para aquellos que modelan el clima de Titán, estudiando la forma y la gravedad de Titán, y probando modelos de interiores, así como para aquellos que buscan comprender las formas morfológicas de la tierra en Titán.

Otros autores de Cornell en el documento son el autor principal Alex Hayes, el profesor asistente de astronomía, el candidato al doctorado Samuel Birch y el investigador asociado Valerio Poggiali.

El segundo documento, ” Restricciones topográficas sobre la evolución y la conectividad de las cuencas lacustres de Titán “, encuentra tres resultados importantes utilizando los datos topográficos del nuevo mapa. El equipo incluyó a Hayes, Corlies, Birch, Poggiali, al investigador asociado Marco Mastrogiuseppe y Roger Michaelides ’15.

Se muestra arriba un mapa de radar coloreado de la Cassini de los lagos y mares del norte de Titán. La línea amarilla con puntos rojos muestra el camino a través de Titán que el instrumento de radio de Cassini apuntó durante el sobrevuelo  T-124 el 13 de Noviembre de 2016.. Las etiquetas con letras corresponden a los Tiempos de recepción de la Tierra (ERT) para la señal de radio, enumerados en el cuadro blanco en Tiempo universal coordinado (UTC). Crédito: NASA /JPL /Calthec /Cassini Legacy. Más información

El primer resultado es que los tres mares de Titán comparten una superficie equipotencial común, lo que significa que forman un nivel del mar, tal como lo hacen los océanos de la Tierra. Ya sea porque hay flujo a través del subsuelo entre los mares o porque los canales entre ellos permiten que pase suficiente líquido, los océanos en Titán están todos a la misma elevación.

Los grandes lagos y mares de metano cerca del Polo Norte de Titán, la luna de Saturno. Ver película del movimiento de las nubes en esa región, hecha a partir de imágenes tomadas por la nave espacial Cassini de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / JPL / SSI . Más información.

“Estamos midiendo la elevación de una superficie líquida en otro cuerpo a 10 unidades astronómicas del Sol con una precisión de aproximadamente 40 centímetros. Debido a que tenemos una precisión asombrosa, pudimos ver que entre estos dos mares la elevación variaba suavemente alrededor de 11 metros, en relación con el centro de masa de Titán, en consonancia con el cambio esperado en el potencial gravitacional. Estamos midiendo el geoide de Titán. Esta es la forma que tomaría la superficie bajo la influencia de la gravedad y la rotación, que es la misma forma que domina los océanos de la Tierra “, dijo Hayes.

El segundo resultado del artículo demuestra la hipótesis que Hayes avanzó en su primer artículo, en la escuela de postgrado: que los lagos de Titán se comunican entre sí a través del subsuelo. Hayes y su equipo midieron la elevación de lagos llenos de líquido y los que ahora están secos, y descubrieron que existen lagos a cientos de metros sobre el nivel del mar, y que dentro de una cuenca, los pisos de los lagos vacíos están todos en elevaciones más altas que los lagos llenos en su vecindad.

“No vemos lagos vacíos que estén debajo de los lagos locales llenos porque, si fueran por debajo de ese nivel, se llenarían ellos mismos”. Esto sugiere que hay flujo en el subsuelo y que se están comunicando entre sí “, dijo Hayes. “También nos dice que hay hidrocarburos líquidos almacenados en el subsuelo de Titán”.

El resultado final del trabajo plantea un nuevo misterio para Titán. Los investigadores encontraron que la gran mayoría de los lagos de Titán se encuentran en depresiones de bordes afilados que “literalmente se ven como si hubieras tomado un cortador de galletas y agujeros en la superficie de Titán”, dijo Hayes. Los lagos están rodeados de altas crestas, cientos de metros de altura en algunos lugares.

Los lagos parecen estar formados de la misma forma que el karst en la Tierra, en lugares como los Everglades de Florida, donde el material subyacente se disuelve y la superficie se derrumba, formando agujeros en el suelo. Los lagos en Titán, como el karst de la Tierra, están cerrados topográficamente, sin canales de entrada ni de salida. Pero el karst de la Tierra no tiene bordes afilados y elevados.

Muchos de los numerosos estanques y lagos que salpican el paisaje de Florida, como estos en el Condado de Polk, son en realidad hundimientos del terreno rellenos de agua. Crédito:Sinkhole.org. Más información.

Avon Park, Florida:  + 27 ° 35 ‘52.48 “, -81 ° 29’ 48.78”. Imagen satelital  general de Avon Park que muestra muchos sumideros rellenos de agua. La mayor parte de Florida se ve así desde el satélite. Crédito: Google. Más información. (Comparar con la imagen de la región del Polo Norte de Titán que está más arriba.)

Una draga se encuentra en el centro de este antiguo cenote o sumidero, cerca de Chichén Itzá, México. Los cenotes son formaciones comunes en paisajes kársticos. A medida que la piedra caliza que forma el lecho rocoso de la zona se erosiona, forma cuevas y sumideros donde se acumula agua dulce. Obsérvese que los bordes del cenote están a nivel del suelo y no sobre él. Crédito: National Geographic / Fotografía de Bates Littlehales. Más información.

La forma de los lagos indica un proceso llamado retroceso uniforme de escarpas , donde los bordes de los lagos se expanden en una cantidad constante cada vez. El lago más grande del sur, por ejemplo, parece una serie de pequeños lagos vacíos que se han agrupado o conglomerado en una gran característica.

“Pero si estas cosas crecen hacia afuera, ¿eso significa que estás destruyendo y recreando los bordes todo el tiempo y que los bordes se están moviendo hacia afuera con ellas? Entender estas cosas es, en mi opinión, el eje de la comprensión de la evolución de las cuencas polares en Titán “, dijo Hayes.

La investigación fue financiada por subvenciones de la NASA y la Agencia Espacial Italiana.