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Surfin’ Titan: explorando océanos alienígenas

11 de Noviembre de 2014

Nuestro planeta Tierra es un mundo realmente excepcional. Presenta unas características que lo hacen destacar entre todos los planetas conocidos. Una de ellas, quizá la más evidente desde el punto de vista de un hipotético observador extraterrestre que estudiase nuestro planeta desde la lejanía, es la presencia de grandes cantidades de agua líquida en su superficie.

La existencia de esta hidrosfera se debe a que en nuestro mundo se dan las condiciones físicas necesarias para que el agua pueda coexistir en sus tres estados: sólida, líquida y gaseosa. Hoy sabemos que, en Marte, el agua líquida corrió por su superficie hace miles de millones de años, pero las condiciones de presión y de temperatura imperantes allí en la actualidad imposibilitan su existencia. También sabemos que algunos satélites de los planetas gigantes gaseosos —como Europa, de Júpiter; o Encelado, de Saturno— disponen de importantes reservorios de agua líquida bajo gruesas cortezas de hielo superficial. Pero estos océanos subsuperficiales se alejan bastante de la idea que nosotros tenemos del mar según los estándares terrestres. Así pues, ¿es la Tierra el único planeta conocido que presenta líquidos en su superficie? La respuesta a esta pregunta es ¡no!  Existe otro mundo que también los posee, y su nombre es Titán.

Titán es el satélite más grande de Saturno y, con un diámetro de 5.150 km, es el segundo por orden de tamaño de todo el sistema solar. Es incluso más grande que Mercurio, el más pequeño de los planetas. También es el único satélite que presenta una atmósfera notable y que destaca por tres motivos: en primer lugar, porque es tan densa que la presión superficial es de 1,4 atmósferas, es decir, más elevada que la que encontramos en la Tierra; en segundo lugar, porque está compuesta básicamente por nitrógeno, como la de nuestro planeta; y, por último, porque en su seno tienen lugar complejas reacciones químicas que generan todo tipo de compuestos orgánicos, como los que aquí en la Tierra fueron fundamentales para la aparición de la vida.

De hecho, la atmósfera de Titán es como una réplica de la atmósfera primitiva de la Tierra, la que nuestro planeta poseía hace unos 3800 millones de años. Pero en el sistema solar no hay dos mundos idénticos; por lo tanto, no nos debe sorprender que las analogías con nuestro planeta se acaben aquí. A la distancia a la que Titán se encuentra del Sol, las temperaturas reinantes en su superficie son extremadamente bajas, del orden de los –180 ºC. En estas condiciones, el agua existente en la superficie se encuentra básicamente en fase sólida. De hecho, se cree que la superficie misma está formada en su mayor parte por hielo de agua, tan consistente como lo pueden ser las rocas que forman la corteza terrestre.  Entonces, si en Titán el hielo de agua hace las veces de tierra firme, ¿quién hace el papel de líquido? Resulta que en las condiciones de presión y de temperatura que se dan allí, el metano y el etano, los hidrocarburos más simples, pueden existir simultáneamente en sus tres fases, como ocurre con el agua en la Tierra. Nubes de metano y etano provocan precipitaciones líquidas que, al caer sobre la superficie, forman ríos, lagos e, incluso, mares. ¡En Titán, en lugar de un ciclo del agua, encontramos un ciclo del metano!

En el año 2006, la sonda Cassini descubrió un gran número de lagos de hidrocarburos confinados en las regiones polares de Titán. Destaca especialmente la región situada en torno al polo norte, donde tres de estos lagos son lo suficientemente extensos y profundos como para considerarlos verdaderos mares. Reciben los evocadores nombres de Kraken Mare, Ligeia Mare y Punga Mare, en alusión a sendos monstruos marinos pertenecientes a distintas mitologías. Estos mares presentan un volumen importante de líquido. Concretamente, Ligeia Mare, el segundo en extensión tras Kraken Mare y hoy por hoy el más estudiado, contendría unos 9.000 km3 de metano líquido, aproximadamente unas 40 veces las reservas de petróleo que hay en la Tierra.

Imagen de Titán obtenida por Cassini el 21 de agosto de 2014, en el infrarrojo cercano. Se observa el reflejo de la luz del Sol sobre Kraken Mare el mayor de los mares de hidrocarburos situados en el polo norte de Titán.  Link: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4359

Si estuviéramos situados en la orilla de uno de estos exóticos mares alienígenas, ¿qué veríamos? Nadie lo sabe a ciencia cierta, pero podemos hacer algunas suposiciones. El metano y el etano líquidos son transparentes, pero los ríos erosionan la superficie y arrastran todo tipo de partículas sólidas en suspensión, gran parte de las cuales son hidrocarburos complejos, muy oscuros. Probablemente por esta razón, los mares son negros como el alquitrán. Por otra parte, estos mares son inusitadamente lisos, hasta el punto de que las máximas diferencias de altura detectadas hasta ahora son de tan solo unos pocos milímetros. Por lo tanto, o bien los vientos superficiales son tan suaves que no pueden generar oleaje, o bien los líquidos son más bien viscosos.  Los surfistas no tendrían mucho futuro en Titán…

La observación visual directa de los lagos y mares titanianos resulta imposible desde la órbita, pues la atmósfera del satélite es completamente opaca en las longitudes de onda del visible. Para observar la superficie, Cassini debe utilizar detectores infrarrojos o el radar.  Precisamente ha sido el radar de apertura sintética de a bordo el que ha realizado recientemente un descubrimiento extraordinario: una «isla» en Ligeia Mare que no aparecía en observaciones llevadas a cabo con anterioridad y cuya presencia se ha mantenido tan solo unos meses. Como el nivel del mar no ha variado en absoluto, se plantean tres posibles explicaciones para  esta «isla»: que sea en realidad una acumulación de burbujas que brotan desde el fondo del mar, que se trate de sólidos que flotan como si fueran icebergs,  o bien que sea una serie de… ¡olas!

Debemos tener en cuenta que en Titán se producen estaciones climáticas como las de la Tierra, pero con la diferencia de que estas tienen una duración mucho más larga. Un año en Titán equivale a unos treinta años terrestres, y las estaciones duran unos siete años cada una. La primavera boreal se inició en el 2009, por lo que los lagos y mares del polo norte acaban de salir de una larga noche que ha durado cerca de quince años. Quizá la radiación solar está empezando a activar procesos que han permanecido aletargados durante el largo invierno polar… ¡Quién sabe! Quizá sí que, a pesar de todo, los futuros astronautas que exploren los océanos de hidrocarburos de Titán tendrán la oportunidad de practicar el surf, ¡y en uno de los paisajes más exóticos y espectaculares que nos podamos imaginar!

A estas imágenes obtenidas por radar de apertura sintética a bordo del Cassini muestran la aparición y posterior desaparición de una zona blanca en Ligeia Mare. Esta “isla” corresponde a una zona que el radar detecta como “rugosa”, como la propia superficie emergida, en contraposición con la superficie de la zona cubierta de líquido, completamente lisa y por tanto oscura al radar. Link: http://saturn.jpl.nasa.gov/news/newsreleases/newsrelease20140929/

ACERCA DEL AUTOR

Jordi Aloy i Domènech
Físico y astrónomo con amplia experiencia en el mundo de la astronomía amateur. Miembro del Área de Ciencia, Investigación y Medio Ambiente de la Fundación "LaCaixa" y autor de numerosas publicaciones.
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