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LLOVIZNAS MATINALES EN XANADÚ

11 de Octubre de 2007

El pronóstico del tiempo en Titán, la principal luna de Saturno, obtenido por el Very Large Telescope de ESO en Paranal (Chile) y el Observatorio Keck en Hawaii (EE.UU.), muestra abundantes lloviznas matinales de metano sobre las colinas occidentales de Xanadú, el mayor continente de Titán. Estas observaciones inéditas aparecen el 11 de Octubre en Science Express.

Famosa por sus extraños lagos de hidrocarburos y nubes congeladas de metano, Titán, la luna más grande de Saturno, también parece tener extensas lloviznas de metano, según un equipo de astrónomos de la Universidad de California en Berkeley. Nuevas imágenes en infrarrojo cercano obtenidas por el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Chile y el Observatorio W. M. Keck en Hawaii, muestran por primera vez una cubierta de nubes casi global a grandes altitudes y una extensa y persistente llovizna matutina de metano líquido sobre las colinas occidentales de Xanadú, el mayor continente de Titán.

"La topografía de Titán podría estar causando esta llovizna", dijo Imke de Pater, miembro del equipo que hizo el descubrimiento. "La lluvia podría ser causada por procesos similares a aquellos en la Tierra: nubes cargadas de humedad y empujadas ladera arriba por los vientos se condensan para formar una lluvia costera".

Los resultados de este estudio aparecen publicados en la edición del 11 de Octubre de Science Express, la versión en línea de la revista Science.

El autor Máté Ádámkovics observó que solamente las áreas cerca de Xanadú exhibieron la llovizna matutina, y no siempre en el mismo sitio. Dependiendo de las condiciones, la llovizna podría tocar tierra o transformarse en una neblina baja. La llovizna o neblina parece disiparse después de las 10:30 am hora local, lo que equivale a tres días terrestres después de la salida del Sol debido a que a Titán tarda 16 días terrestres rotar una vez. "Quizás solamente Xanadú tiene mañanas brumosas", comentó Ádámkovics.

Según explicó Ádámkovics, la primera vez que vio evidencia de extensas nubes tipo cirros y llovizna de metano fue cuando analizaba datos tomados el 28 de Febrero de 2005 con un nuevo instrumento del VLT: el Espectrógrafo para Observaciones de Campo Integral en el Infrarrojo Cercano (SINFONI, por sus siglas en inglés). Imágenes y espectros adicionales tomados el 17 de Abril de 2006 por el Espectrógrafo de Formación de Imágenes Infrarrojas OH Supresores (OSIRIS) en Keck II confirmaron las nubes. Al restarle la luz reflejada desde la superficie a la luz reflejada por las nubes, los investigadores fueron capaces de obtener imágenes de las nubes que cubrían la luna completa.

Titán, más grande que el planeta Mercurio, es la única luna en el sistema solar con una atmósfera densa, constituida en su mayor parte de nitrógeno y similar a la atmósfera que tuvo la Tierra en sus orígenes. Las observaciones previas han mostrado que la luna completa está envuelta en una neblina de hidrocarburos que se extiende hasta unos 500 kilómetros de altura, haciéndose cada vez más fina. El polo sur es el área que exhibe más neblina, a una altitud entre 30 y 50 kilómetros.

Debido a su temperatura superficial extremadamente fría – menos 183 grados Celsius – químicos tales como metano y etano, los cuales son gases explosivos en la Tierra, existen como líquidos o sólidos en Titán. Se piensa que cerca de los polos existen lagos de hidrocarburos líquidos similares a los océanos acuosos de la Tierra, los que presumiblemente se alimentan con precipitaciones de metano. Hasta ahora, sin embargo, no se ha observado ninguna lluvia directamente.

"La llovizna extensa y persistente puede ser el mecanismo dominante para que el metano regrese a la superficie desde la atmósfera, cerrando el ciclo del metano", proceso similar al ciclo del agua de la Tierra, según explican los autores.

Las primeras imágenes reales de nubes en Titán fueron captadas en 2001 por de Pater y su grupo, junto a colegas de Caltech, usando el telescopio Keck II, con óptica adaptativa. Estas nubes de metano congelado se aparecían suspendidas a una altitud de cerca de 30 kilómetros sobre el polo sur de Titán.

Desde entonces, la nave espacial Cassini de la NASA ha observado nubes aisladas de etano en el polo, y tanto Cassini como Keck han fotografiado nubes de metano dispersas en latitudes semi-meridionales. También en 2005, la sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea (ESA), liberada por Cassini, cayó en picada a través de la atmósfera de Titán, recopilando datos sobre la humedad relativa del metano. Estos datos proporcionaron evidencia de las nubes de metano congelado entre 25 y 30 kilómetros de altitud y nubes de metano líquido – con posibles lloviznas – entre 15 y 25 kilómetros de altura. Sin embargo, la extensión de las nubes detectadas en el área de descenso era confusa porque "una sola estación meteorológica como Huygens no puede caracterizar la meteorología en una escala planetaria", dijo el coautor Michael H. Wong.

Las nuevas imágenes muestran claramente una extensa cubierta nubosa de metano congelado a una altura de 25 a 35 kilómetros, "un nuevo tipo de nube, una gran nube global de metano", dijo Adamkovics, además de nubes de metano líquido en la tropopausa bajo 20 kilómetros con lluvia a altitudes inferiores, lo que concuerda con las mediciones de Huygens.

"Las nubes que vemos son como nubes cirros en la Tierra”, dijo Ádámkovics. "Una diferencia es que suponemos que las gotitas de metano en Titán miden milímetros, esto es mil veces más grande que las gotas en las nubes terrestres. Puesto que las nubes tienen alrededor del mismo contenido de humedad que las nubes de la Tierra, esto significa que las gotitas en Titán están mucho más dispersas y tienen una densidad inferior en la atmósfera, lo cual hace que las nubes sean difíciles de detectar".

Si toda la humedad fuera exprimida de las nubes de Titán, sumaría alrededor de un centímetro y medio de metano líquido extendido alrededor de la superficie de Titán. Este es casi el mismo contenido de humedad que algunas nubes de la Tierra.

Desde 1996, de Pater y sus colegas han estado utilizando detectores infrarrojos en los telescopios Keck para observar con regularidad las nubes y neblinas en Titán. En ocasiones anteriores también han utilizado el VLT. La ventaja de observar en longitudes de onda infrarrojas es que la neblina de Titán es relativamente transparente. En longitudes de onda ópticas, estas capas de neblina forman una capa impenetrable de smog fotoquímico.

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Valentina Rodríguez
Encargada de Prensa de ESO en Chile
Santiago, Chile
Tlf.: +56 2 463 3123
Correo electrónico: vrodrigu@eso.org

Máté Ádámkovics
University of California
Berkeley, USA
Tlf.: +1 (510) 642-6111
Correo electrónico: mate@berkeley.edu

Imke de Pater
University of California
Berkeley , USA
Tlf.: +1 (510) 642-1947
Correo electrónico: imke@berkeley.edu

Mike Wong
University of California
Berkeley , USA
Tlf.: +1 (510) 642-0388
Correo electrónico: mikewong@astro.berkeley.edu

Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso0747.
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Acerca de la nota de prensa

Nota de prensa No.:eso0747es-cl
Legacy ID:PR 47/07
Nombre:Titan
Facility:Keck, Very Large Telescope
Science data:2007Sci...318..962A

Imágenes

Disco alrededor de una estrella antigua (modelo)
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