Mentre la maggior parte delle lune di Saturno mostrano le loro antiche superfici butterate da migliaia di crateri, Titano in apparenza ne sembra privo, perché i suoi crateri vengono cancellati dalle dune di sabbia di idrocarburi che stanno lentamente ma costantemente riempendo i suoi crateri
"La maggior parte dei satelliti di Saturno, hanno migliaia e migliaia di crateri sulla loro superficie, mentre il 50% della superficie di Titano che abbiamo visto in alta risoluzione, conteneva solo circa 60 crateri", ha detto Catherine Neish, del team di Cassini. E' possibile che ci siano molti più crateri su Titano, ma che non sono visibili dallo spazio, perché sono stati erosi.
Di solito stimiamo l'età della superficie di un pianeta contando il numero di crateri su di esso (più crateri significa una superficie maggiore). Ma se ci sono in atto dei processi come l'erosione o le dune di sabbia è possibile che la superficie sia in realtà molto più antica di quello che appare".
"Questa ricerca è la prima stima quantitativa di come sia stata modificata la superficie di Titano", aggiunge Neish.
Titano è l'unica luna del Sistema Solare con una spessa atmosfera, e l'unico mondo oltre la Terra noto che ospita laghi e mari sulla sua superficie. Tuttavia, con una temperatura superficiale di circa -290 gradi Fahrenheit (94 gradi Kelvin), la pioggia che cade dal cielo non è acqua, ma metano ed etano liquido, composti che sono normalmente in forma gassosa sulla Terra.
Neish e il suo team hanno fatto la scoperta confrontando i crateri su Titano e Ganimede, la luna gigante con una crosta di ghiaccio d'acqua, simile a Titano.
Tuttavia, Ganimede ha perso quasi del tutto l'atmosfera e quindi in assenza di vento o pioggia non è stata erosa la sua superficie.
"Abbiamo scoperto che i crateri su Titano erano in media centinaia di metri (metri) meno profondi di quelli di Ganimede, suggerendo che qualche processo su Titano li li sta riempiendo" dice Neish, che è autore di un articolo pubblicato on-line sulla rivista Icarus il 3 dicembre 2012.
Il team ha utilizzato la profondità media dei crateri di Ganimede dai dati inviati dalla sonda Galileo della NASA. La stessa tendenza dei crateri su Titano è stata calcolata utilizzando le stime della profondità dei crateri provenienti dai dati derivanti da immagini di Cassini.
L'atmosfera di Titano è principalmente composta da azoto con tracce di metano e di altre molecole più complesse fatte di idrogeno e carbonio (idrocarburi). La fonte di metano di Titano resta un mistero perché il metano nell'atmosfera è suddiviso su scale temporali relativamente brevi dalla luce del Sole. Frammenti di molecole di metano poi ricombinate in idrocarburi più complessi negli strati superiori dell'atmosfera, formano uno spesso smog arancione che nasconde alla vista la superficie. Alcune delle particelle più grandi eventualmente piovono sulla superficie, dove si legano assieme formando la sabbia.
"Dal momento che la sabbia sembra essere prodotta dal metano atmosferico, Titano deve aver avuto metano nella sua atmosfera per almeno diverse centinaia di milioni di anni per poter riempire i crateri ai livelli che stiamo vedendo", dice Neish. Tuttavia, i ricercatori stimano che la corrente di alimentazione del metano di Titano dovrebbe essere degradata dalla luce solare all'interno di decine di milioni di anni, quindi Titano aveva molto più metano in passato, oppure vengono riempiti in qualche modo.
I membri del team dicono che è possibile che altri processi potrebbero riempire i crateri su Titano: come l'erosione dal flusso di metano ed etano liquido per esempio. Tuttavia, questo tipo di agenti atmosferici tendono a riempire un cratere rapidamente all'inizio, poi più lentamente. Secondo Neish, si vedono crateri in tutte le fasi, alcuni appena iniziati ad essere ricoperti, alcuni a metà strada e alcuni che sono quasi completamente pieni.
Ciò suggerisce che un processo come la sabbia portata dal vento, riempie i crateri e altre caratteristiche ad un tasso costante. Questo si chiama flusso viscoso, ed è come quello che accade quando qualcuno prende una paletta di una vasca di panna montata fresca e scorre lentamente fino a riempire il buco e appiattire la superficie.
I crateri dei satelliti ghiacciati tendono a diventare meno profondi nel corso del tempo quando il ghiaccio scorre viscoso, quindi è possibile che alcuni dei suoi crateri poco profondi siano semplicemente molto più vecchi o abbiano subito un flusso di calore superiore rispetto a quelli di Ganimede, più recenti.
Tuttavia, la crosta di Titano è in gran parte composta da ghiaccio d'acqua e a causa alle temperature estremamente basse, il ghiaccio non dovrebbe essere abbastanza per tenere conto di una grande differenza in profondità rispetto ai crateri di Ganimede. Inoltre, proprio come l'erosione del torrente, la deformazione di flusso viscoso tende ad accadere rapidamente all'inizio, poi più lentamente come il materiale regola, quindi ci si aspetterebbe di vedere un sacco di crateri parzialmente riempiti su Titano se la sua superficie fosse stata deformata facilmente attraverso il flusso viscoso.
Mentre Cassini riprende Titano durante i suoi numerosi incontri, lo strumento radar costruisce a poco a poco una mappa della superficie. Ad oggi, lo strumento ha fornito strisce che coprono circa il 50 per cento della sua superficie. I crateri misurati dal team sono tutti a circa 30 gradi dall'equatore, una regione relativamente asciutta.
"Tuttavia, la presenza di liquidi sulla superficie e nel sottosuolo può anche causare una sostanziale modifica della forma del cratere, come si osserva sulla Terra", afferma Neish. "Nel caso di Titano, i liquidi costituiti da idrocarburi, sia per i sedimenti umidi (come quelli osservati nel sito di atterraggio di Huygens) o in ambienti marini poco profondi (come i laghi osservati a poli nord e sud). I crateri formatisi in ambienti simili alla Terra privi di qualsiasi elemento significativo di superficie, compresa l'assenza di un bordo rialzato, hanno subito il crollo sedimenti nel cratere. E' possibile che la mancanza di una topografia marina associata agli impatti possa aiutare a spiegare la relativa scarsità di crateri da impatto osservati vicino i poli di Titano. Se regioni polari sono sature di idrocarburi liquidi, i crateri formatisi in quelle regioni possono mancare di qualsiasi espressione topografica riconoscibile".
Il team pensa che queste considerazioni siano ottime sulla base dei dati fino ad ora disponibili e la differenza di profondità tra i crateri su Titano e Ganimede puó essere meglio spiegata attraverso la presenza della sabbia portata dal vento, anche se l'erosione da liquidi e il flusso viscoso potrebbero comunque contribuire alla modifica dei crateri.
I nuovi dati che in futuro saranno analizzati dal team di Cassini, potranno forse spiegare meglio il perché di questo affascinante quesito.
Traduzione A Cura Di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130117183402.htm
"La maggior parte dei satelliti di Saturno, hanno migliaia e migliaia di crateri sulla loro superficie, mentre il 50% della superficie di Titano che abbiamo visto in alta risoluzione, conteneva solo circa 60 crateri", ha detto Catherine Neish, del team di Cassini. E' possibile che ci siano molti più crateri su Titano, ma che non sono visibili dallo spazio, perché sono stati erosi.
Di solito stimiamo l'età della superficie di un pianeta contando il numero di crateri su di esso (più crateri significa una superficie maggiore). Ma se ci sono in atto dei processi come l'erosione o le dune di sabbia è possibile che la superficie sia in realtà molto più antica di quello che appare".
"Questa ricerca è la prima stima quantitativa di come sia stata modificata la superficie di Titano", aggiunge Neish.
Titano è l'unica luna del Sistema Solare con una spessa atmosfera, e l'unico mondo oltre la Terra noto che ospita laghi e mari sulla sua superficie. Tuttavia, con una temperatura superficiale di circa -290 gradi Fahrenheit (94 gradi Kelvin), la pioggia che cade dal cielo non è acqua, ma metano ed etano liquido, composti che sono normalmente in forma gassosa sulla Terra.
Neish e il suo team hanno fatto la scoperta confrontando i crateri su Titano e Ganimede, la luna gigante con una crosta di ghiaccio d'acqua, simile a Titano.
Tuttavia, Ganimede ha perso quasi del tutto l'atmosfera e quindi in assenza di vento o pioggia non è stata erosa la sua superficie.
"Abbiamo scoperto che i crateri su Titano erano in media centinaia di metri (metri) meno profondi di quelli di Ganimede, suggerendo che qualche processo su Titano li li sta riempiendo" dice Neish, che è autore di un articolo pubblicato on-line sulla rivista Icarus il 3 dicembre 2012.
Il team ha utilizzato la profondità media dei crateri di Ganimede dai dati inviati dalla sonda Galileo della NASA. La stessa tendenza dei crateri su Titano è stata calcolata utilizzando le stime della profondità dei crateri provenienti dai dati derivanti da immagini di Cassini.
L'atmosfera di Titano è principalmente composta da azoto con tracce di metano e di altre molecole più complesse fatte di idrogeno e carbonio (idrocarburi). La fonte di metano di Titano resta un mistero perché il metano nell'atmosfera è suddiviso su scale temporali relativamente brevi dalla luce del Sole. Frammenti di molecole di metano poi ricombinate in idrocarburi più complessi negli strati superiori dell'atmosfera, formano uno spesso smog arancione che nasconde alla vista la superficie. Alcune delle particelle più grandi eventualmente piovono sulla superficie, dove si legano assieme formando la sabbia.
"Dal momento che la sabbia sembra essere prodotta dal metano atmosferico, Titano deve aver avuto metano nella sua atmosfera per almeno diverse centinaia di milioni di anni per poter riempire i crateri ai livelli che stiamo vedendo", dice Neish. Tuttavia, i ricercatori stimano che la corrente di alimentazione del metano di Titano dovrebbe essere degradata dalla luce solare all'interno di decine di milioni di anni, quindi Titano aveva molto più metano in passato, oppure vengono riempiti in qualche modo.
I membri del team dicono che è possibile che altri processi potrebbero riempire i crateri su Titano: come l'erosione dal flusso di metano ed etano liquido per esempio. Tuttavia, questo tipo di agenti atmosferici tendono a riempire un cratere rapidamente all'inizio, poi più lentamente. Secondo Neish, si vedono crateri in tutte le fasi, alcuni appena iniziati ad essere ricoperti, alcuni a metà strada e alcuni che sono quasi completamente pieni.
Ciò suggerisce che un processo come la sabbia portata dal vento, riempie i crateri e altre caratteristiche ad un tasso costante. Questo si chiama flusso viscoso, ed è come quello che accade quando qualcuno prende una paletta di una vasca di panna montata fresca e scorre lentamente fino a riempire il buco e appiattire la superficie.
I crateri dei satelliti ghiacciati tendono a diventare meno profondi nel corso del tempo quando il ghiaccio scorre viscoso, quindi è possibile che alcuni dei suoi crateri poco profondi siano semplicemente molto più vecchi o abbiano subito un flusso di calore superiore rispetto a quelli di Ganimede, più recenti.
Tuttavia, la crosta di Titano è in gran parte composta da ghiaccio d'acqua e a causa alle temperature estremamente basse, il ghiaccio non dovrebbe essere abbastanza per tenere conto di una grande differenza in profondità rispetto ai crateri di Ganimede. Inoltre, proprio come l'erosione del torrente, la deformazione di flusso viscoso tende ad accadere rapidamente all'inizio, poi più lentamente come il materiale regola, quindi ci si aspetterebbe di vedere un sacco di crateri parzialmente riempiti su Titano se la sua superficie fosse stata deformata facilmente attraverso il flusso viscoso.
Mentre Cassini riprende Titano durante i suoi numerosi incontri, lo strumento radar costruisce a poco a poco una mappa della superficie. Ad oggi, lo strumento ha fornito strisce che coprono circa il 50 per cento della sua superficie. I crateri misurati dal team sono tutti a circa 30 gradi dall'equatore, una regione relativamente asciutta.
"Tuttavia, la presenza di liquidi sulla superficie e nel sottosuolo può anche causare una sostanziale modifica della forma del cratere, come si osserva sulla Terra", afferma Neish. "Nel caso di Titano, i liquidi costituiti da idrocarburi, sia per i sedimenti umidi (come quelli osservati nel sito di atterraggio di Huygens) o in ambienti marini poco profondi (come i laghi osservati a poli nord e sud). I crateri formatisi in ambienti simili alla Terra privi di qualsiasi elemento significativo di superficie, compresa l'assenza di un bordo rialzato, hanno subito il crollo sedimenti nel cratere. E' possibile che la mancanza di una topografia marina associata agli impatti possa aiutare a spiegare la relativa scarsità di crateri da impatto osservati vicino i poli di Titano. Se regioni polari sono sature di idrocarburi liquidi, i crateri formatisi in quelle regioni possono mancare di qualsiasi espressione topografica riconoscibile".
Il team pensa che queste considerazioni siano ottime sulla base dei dati fino ad ora disponibili e la differenza di profondità tra i crateri su Titano e Ganimede puó essere meglio spiegata attraverso la presenza della sabbia portata dal vento, anche se l'erosione da liquidi e il flusso viscoso potrebbero comunque contribuire alla modifica dei crateri.
I nuovi dati che in futuro saranno analizzati dal team di Cassini, potranno forse spiegare meglio il perché di questo affascinante quesito.
Traduzione A Cura Di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130117183402.htm
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