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| SwRI estudia cómo la mayor luna de Saturno mantiene su espesa atmósfera. Los científicos creen que el núcleo de Titán está cubierto por varias capas de hielo y un océano líquido subsuperficial. Nuevos experimentos indican que los gases de nitrógeno y metano producidos por los materiales orgánicos de su núcleo podrían filtrarse hasta la superficie, rellenando continuamente la atmósfera de Titán. Crédito: Southwest Research Institute |
Investigadores del Southwest Research Institute (SwRI) y de la Carnegie Institution for Science han llevado a cabo experimentos pioneros para desentrañar el misterio que se oculta tras la atmósfera rica en nitrógeno de Titán. Titán, la mayor luna de Saturno y la segunda del sistema solar, destaca por ser la única con una atmósfera densa y sustancial.
«A pesar de tener sólo un 40% del diámetro de la Tierra, Titán posee una atmósfera 1,5 veces más densa, incluso con su gravedad más débil», explicó la Dra. Kelly Miller del SwRI, autora principal de un estudio publicado en Geochimica et Cosmochimica Acta. «Caminar por Titán se sentiría similar a bucear debido a su presión atmosférica».
La atmósfera de Titán, compuesta aproximadamente por un 95% de nitrógeno y un 5% de metano, ha desconcertado a los científicos desde su descubrimiento en 1944. Su persistencia plantea importantes interrogantes sobre su origen y evolución.
«El metano desempeña un papel vital en el mantenimiento de la atmósfera de Titán», señaló Miller. «Sin un mecanismo para reponerlo, las reacciones químicas impulsadas por la luz solar agotarían el metano en unos 30 millones de años, dejando que la atmósfera se congelara en la superficie. Esto sugiere que una fuente subsuperficial debe estar reabasteciendo activamente el metano.»
En 2019, Miller propuso un modelo teórico para explicar el desarrollo y la sostenibilidad de la atmósfera de Titán, ofreciendo una nueva perspectiva sobre sus procesos de reabastecimiento a largo plazo. Sobre esta base, SwRI colaboró con la Institución Carnegie para la Ciencia para replicar condiciones similares a las de Titán en un laboratorio, simulando los procesos dentro del interior rocoso de la luna.
El equipo llevó a cabo experimentos en los que sometió materiales orgánicos a condiciones extremas -temperaturas de 250 a 500 grados Celsius y presiones de hasta 10 kilobares- que imitaban el interior profundo de Titán. Estas pruebas revelaron que el calentamiento de materiales ricos en materia orgánica puede liberar cantidades significativas de nitrógeno y gas metano. Es probable que estos gases escapen del interior de Titán hacia su superficie, formando la espesa atmósfera de la luna.
Esta investigación coincide con las observaciones de la misión Cassini-Huygens de la NASA, que exploró el sistema de Saturno entre 2004 y 2017. Los hallazgos apoyan la idea de que los materiales orgánicos complejos en las profundidades de Titán liberan gases críticos para su reserva atmosférica.
De cara al futuro, Titán sigue siendo un punto focal para los estudios astrobiológicos. La próxima misión Dragonfly de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para 2028, desplegará una nave espacial similar a un dron para investigar la superficie de la luna y explorar su potencial de habitabilidad. Miller y un equipo mundial de investigadores también están estudiando la posibilidad de vida en el océano líquido subsuperficial de Titán, ampliando los límites de nuestra comprensión de esta enigmática luna.