Montañas en ascenso sobre Titán, luna de Saturno

La luna Titán de Saturno tiene muchas montañas y los científicos están tratando de averiguar cómo se forman. La mejor explicación, resulta ser, que Titán se está encogiendo a medida que se enfría, arrugando la superficie de la luna.

Izquierda: Mosaico formado por las imágenes de radar tomadas en Titán por la nave Cassini. Se pueden ver montañas en la zona norte de la luna, al norte de la región Aaru. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Un nuevo modelo desarrollado por científicos trabajando con los datos de radar obtenidos por la nave espacial Cassini de la NASA revelan que las diferencias de densidades en las capas más externas de Titán pueden deberse al inusual comportamiento superficial. Titán se está enfríando lentamente porque está liberando el calor de su formación original y en el interior los isótopos radioactivos están decayendo.

Mientras pasa esto, partes del océano subterráneo de Titán se descongelan, la parte más externa de la corteza de hielo se ensancha y pliega, y la luna se arruga. El modelo está descripto es un artículo online en el Journal of Geophysical Research.

"Titán es el único cuerpo de hielo que conocemos en el Sistema Solar que se comporte así," dijo Giuseppe Mitri, autor principal del estudio y un miembro asociado al radar de Cassini en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena.

Un ejemplo de este tipo de procesos también puede hallarse en la Tierra, donde el arrugamiento de la capa más externa de la superficie, conocida como litósfera, creó las Montañas de Zagros en Irán, dijo Mitri.

Los picos más altos de Titán se elevan por cerca de dos kilómetros, lo cual es comparable a los picos más altos de las Montañas Apalaches. Cassini fue la primera en ubicar las montañas de Titán en imágenes de radar en 2005. Varias cadenas de montañas en Titán existen cerca del ecuador y están generalmente orientadas en dirección oeste-este. La concentración de estas crestas cerca del ecuador sugiere una historia en común.

Mientras que muchas otras lunas de hielo en el Sistema Solar exterior tienen picos que alcanzan alturas similares a las cadenas montañosas de Titán, su topografía proviene de tectónica extensional -fuerzas que estiran la capa de hielo- u otros procesos geológicos.

Hasta ahora, los científicos tuvieron poca evidencia de tectónica contraccional -fuerzas que acortan y engrosan la capa de hielo. Titán es el único satélite donde el acortamiento y engrosamiento son dominantes.

Mitri y colegas emplearon datos del radar de Cassini para crear modelos computarizados de Titán para describir los procesos tectónicos de Titán y estudiar la estructura interior y evolución de los satélites de hielo. También asumieron que el interior de la luna estaba parcialmente separada en una mezcla de rocas y hielo, como era sugerido por los datos del equipo científico de radio de Cassini.

Arriba: Imágenes en radar de montañas en cadenas, cerca de la región Adiri. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Los científicos modificaron el modelo hasta que fueron capaces de construir montañas en la superficie similares a aquellas que habían sido vistas en Cassini. Hallaron que las condiciones eran obtenidas cuando asumieron que el interior profundo estaba rodeado por una capa muy densa de hielo de agua a alta presión, con un océano subterráneo de agua líquida y amoníaco y una coraza de hielo de agua. Así que el modelo, explicó Mitri, también apoye la existencia de un océano subterráneo.

Cada capa sucesiva del interior de Titán es más fría que la que se encuentra debajo, con la capa más externa teniendo un promedio de -290ºC. Entonces, el enfriamiento de la luna causa un congelamiento parcial del océano líquido subterráneo y engrosando la capa de hielo de agua exterior.

También engrosa el hielo a alta presión. Debido a que el hielo en la corteza es menos denso que el océano líquido y el océano líquido es menos denso que el hielo a alta presión, el enfriamiento significa que las capas interiores pierden volumen y la capa superior del hielo se deprime y pliega.

Desde la formación de Titán, la cual se cree que ocurró hace unos cuatro mil millones de años, el interior de la luna se ha enfríado significativamente. Pero la luna aún está despidiendo cientos de gigavatios de energía, parte de la cual puede estar disponible para la actividad geológica.

El resultado, de acuerdo al modelo, fue un acortamiento del radio de la luna por cerca de 7 kilómetros y una disminución de volúmen de cerca del 1%.

"Estos resultados sugieren que la historia geológica de Titán ha sido diferente de la de sus primos jovianos, gracias, tal vez, a un océano interno de agua y amoníaco," dijo Jonathan Lunine, científico interdisciplinario de Cassini para Titán y co-autor del nuevo estudio.

Más información:
Artículo en el sitio de la NASA

Fuente: NASA.