Un nuevo estudio de los datos del experimento de radar de la misión Cassini-Huygens a Saturno ha arrojado nuevos conocimientos relacionados con la composición y la actividad de los mares de hidrocarburos líquidos cerca del polo norte de Titán, la mayor de las 146 lunas conocidas de Saturno.
Utilizando datos de varios experimentos de radar biestático, un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Cornell pudo analizar y estimar por separado la composición y rugosidad de las superficies marinas de Titán, algo que los análisis anteriores de datos de radar monoestático no pudieron lograr. Esto ayudará a allanar el camino para futuros exámenes combinados de la naturaleza de los mares de Titán utilizando datos de Cassini.
Valerio Poggiali, investigador asociado de la Universidad de Cornell, es el autor principal de «Surface Properties of the Seas of Titan as Revealed by Cassini Mission Bistatic Radar Experiments», que se publicó el 16 de julio en Nature Communications.
Un experimento de radar biestático implica apuntar un haz de radio desde la nave espacial al objetivo (en este caso Titán), donde se refleja hacia la antena receptora en la Tierra. Esta reflexión de la superficie está polarizada, lo que significa que proporciona información recopilada desde dos perspectivas independientes, a diferencia de la que proporcionan los datos del radar monoestático, donde la señal reflejada regresa a la nave espacial.
«La principal diferencia», dijo Poggiali, «es que la información biestática es un conjunto de datos más completo y es sensible tanto a la composición de la superficie reflectante como a su rugosidad».
El trabajo actual utilizó cuatro observaciones de radar biestático, recopiladas por Cassini durante cuatro sobrevuelos en 2014 (el 17 de mayo, el 18 de junio, el 24 de octubre de 2016) y el 14 de noviembre de 2016. Para cada uno, se observaron reflejos en la superficie a medida que la nave espacial se acercaba a su punto más cercano. aproximación a Titán (entrada), y nuevamente a medida que se alejaba (salida). El equipo analizó datos de las observaciones de salida de los tres grandes mares polares de Titán: Kraken Mare, Ligeia Mare y Punga Mare.
Su análisis encontró diferencias en la composición de las capas superficiales de los mares de hidrocarburos, dependiendo de la latitud y la ubicación (cerca de ríos y estuarios, por ejemplo). Específicamente, la parte más al sur de Kraken Mare muestra la constante dieléctrica más alta, una medida de la capacidad de un material para reflejar una señal de radio. Por ejemplo, el agua en la Tierra es muy reflectante, con una constante dieléctrica de alrededor de 80; los mares de etano y metano de Titán miden alrededor de 1,7.
Los investigadores también determinaron que los tres mares estaban mayoritariamente en calma en el momento de los sobrevuelos, con olas en la superficie de no más de 3,3 milímetros. Se detectó un nivel de rugosidad ligeramente mayor (hasta 5,2 mm) cerca de las zonas costeras, estuarios y estrechos entre cuencas, posibles indicios de corrientes de marea.
«También tenemos indicios de que los ríos que alimentan los mares son metano puro», dijo Poggiali, «hasta que desembocan en mares líquidos abiertos, que son más ricos en etano. Es como en la Tierra, cuando los ríos de agua dulce desembocan y se mezclan con el agua salada de los océanos.»
«Esto encaja muy bien con los modelos meteorológicos de Titán», dijo el coautor y profesor de astronomía Philip Nicholson, «que predicen que la ‘lluvia’ que cae de sus cielos probablemente será metano casi puro, pero con trazas de etano y otros hidrocarburos.»
Poggiali dijo que ya se están realizando más trabajos sobre los datos generados por Cassini durante su examen de 13 años de Titán. «Hay una mina de datos que aún espera ser analizada completamente de manera que produzca más descubrimientos», afirmó. «Esto es solo el primer paso.»
Otros contribuyentes a este trabajo son de la Università di Bolonia; el Observatorio de París; el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA; el Instituto de Tecnología de California; y el Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Con información de University of Cornell
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