Un cuidadoso reanálisis de datos de hace más de una década indica que Titán, la luna más grande de Saturno, no tiene un vasto océano bajo su superficie helada, como se había sugerido previamente. En cambio, un viaje bajo el exterior helado probablemente implica más hielo, dando paso a túneles fangosos y bolsas de agua de deshielo cerca del núcleo rocoso.
Los datos de la misión Cassini de la NASA a Saturno llevaron inicialmente a los investigadores a sospechar la existencia de un gran océano compuesto de agua líquida bajo el hielo de Titán. Sin embargo, al modelar la luna con un océano, los resultados no coincidieron con las propiedades físicas descritas por los datos.
Revisión de los datos de Cassini y nuevos hallazgos
Un nuevo análisis arrojó nuevos resultados, más fangosos. Los hallazgos podrían impulsar investigaciones similares en otros mundos del sistema solar y ayudar a acotar la búsqueda de vida en Titán.
«En lugar de un océano abierto como el que tenemos aquí en la Tierra, probablemente estemos ante algo más parecido al hielo marino o acuíferos del Ártico, lo cual tiene implicaciones para el tipo de vida que podríamos encontrar, pero también para la disponibilidad de nutrientes, energía, etc.», afirmó Baptiste Journaux, profesor adjunto de Ciencias de la Tierra y del Espacio de la Universidad de Washington.
El estudio, publicado en Nature, fue dirigido por la NASA con la colaboración de Journaux y Ula Jones, estudiante de posgrado de Ciencias de la Tierra y del Espacio de la UW en su laboratorio.
La misión Cassini, que comenzó en 1997 y duró casi 20 años, produjo una gran cantidad de datos sobre Saturno y sus 274 lunas. Titán, rodeado por una atmósfera nebulosa, es el único mundo, aparte de la Tierra, conocido por tener líquido en su superficie. Las temperaturas rondan los -297 grados Fahrenheit. En lugar de agua, el metano líquido forma lagos y cae en forma de lluvia.
Mientras Titán orbitaba Saturno en una órbita elíptica, los investigadores observaron que la luna se estiraba y comprimía según su posición en relación con Saturno. En 2008, propusieron que Titán debía poseer un enorme océano bajo la superficie para permitir una deformación tan significativa.
«El grado de deformación depende de la estructura interior de Titán. Un océano profundo permitiría que la corteza se flexionara más bajo la atracción gravitatoria de Saturno, pero si Titán estuviera completamente congelado, no se deformaría tanto», afirmó Journaux.
«La deformación que detectamos durante el análisis inicial de los datos de la misión Cassini podría haber sido compatible con un océano global, pero ahora sabemos que esa no es la historia completa».
Comprendiendo la estructura interior de Titán
En el nuevo estudio, los investigadores introducen un nuevo nivel de sutileza: la sincronización. El cambio de forma de Titán se produce unas 15 horas después del pico de la atracción gravitatoria de Saturno. Como una cuchara revolviendo miel, se necesita más energía para mover una sustancia espesa y viscosa que el agua líquida. La medición del retraso indicó a los científicos cuánta energía se necesita para cambiar la forma de Titán, lo que les permitió inferir la viscosidad de su interior.
La cantidad de energía perdida o disipada en Titán fue mucho mayor de lo que los investigadores esperaban en el escenario oceánico global.
«Nadie esperaba una disipación de energía muy fuerte en el interior de Titán. Esa fue la prueba irrefutable de que el interior de Titán es diferente de lo que se infirió de análisis anteriores», afirmó Flavio Petricca, investigador postdoctoral del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, quien dirigió el estudio.
El modelo que proponen, en cambio, presenta más aguanieve y bastante menos agua líquida. La aguanieve es lo suficientemente densa como para explicar el retraso, pero aún contiene agua, lo que permite que Titán se transforme al ser arrastrado.
Petricca llegó a esta conclusión midiendo la frecuencia de las ondas de radio provenientes de la sonda Cassini durante los sobrevuelos de Titán, y Journaux contribuyó a fundamentar los resultados con la termodinámica. Journaux estudia el agua y los minerales bajo presión extrema para evaluar el potencial de vida en otros planetas.
«La capa acuosa de Titán es tan gruesa y la presión es tan inmensa que la física del agua cambia. El agua y el hielo se comportan de forma diferente al agua de mar aquí en la Tierra», afirmó Journaux.
Su laboratorio de física criomineral planetaria en la Universidad de Washington (UW) ha dedicado años al desarrollo de métodos para simular entornos extraterrestres. Pudo proporcionar a Petricca y sus colegas un conjunto de datos que describe las propiedades físicas previstas del agua y el hielo en las profundidades de Titán.
«Pudimos ayudarles a determinar qué señal gravitacional deberían esperar observar basándonos en los experimentos realizados aquí en la UW», afirmó Journaux. «Fue muy gratificante».
Implicaciones para la vida y futuras misiones
«El descubrimiento de una capa fangosa en Titán también tiene implicaciones interesantes para la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar», afirmó Jones. «Amplía la gama de entornos que podríamos considerar habitables».
Si bien la idea de un océano en Titán impulsó la búsqueda de vida allí, los investigadores creen que los nuevos hallazgos podrían aumentar las probabilidades de encontrarla. Los análisis indican que las bolsas de agua dulce en Titán podrían alcanzar los 20 °C. Los nutrientes disponibles estarían más concentrados en un pequeño volumen de agua, en comparación con un océano abierto, lo que podría facilitar el crecimiento de organismos simples.
Si bien es poco probable que los investigadores descubran peces serpenteando por canales fangosos, si se encuentra vida en Titán, podría asemejarse a los ecosistemas polares de la Tierra.
Journaux forma parte del equipo de la próxima misión Dragonfly de la NASA a Titán, cuyo lanzamiento está previsto para 2028. Los datos recopilados aquí guiarán la misión y Journaux espera regresar con alguna evidencia de vida en el planeta y una respuesta definitiva sobre el océano.
Con información de Nature
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