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Fotografate forti tempeste di sabbia su Titano

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Artist’s impression of a dust storm on Titan. Researchers believe that huge amounts of dust can be raised on Titan, Saturn’s largest moon, by strong wind gusts that arise in powerful methane storms. Such methane storms, previously observed in images from the international Cassini spacecraft, can form above dune fields that cover the equatorial regions of this moon especially around the equinox, the time of the year when the Sun crosses the equator. Copyright IPGP/Labex UnivEarthS/University Paris Diderot – C. Epitalon & S. Rodriguez

I dati dalla navicella spaziale internazionale Cassini, che ha esplorato Saturno e le sue lune tra il 2004 e il 2017, hanno rivelato quelle che sembrano gigantesche tempeste di sabbia nelle regioni equatoriali di Titano.

La scoperta, descritta in un articolo pubblicato su Nature Geoscience, rende Titano il terzo corpo nel Sistema Solare in cui sono state osservate le tempeste di sabbia: gli altri due sono Terra e Marte.

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La più grande luna di Saturno

L’osservazione sta aiutando gli scienziati a comprendere meglio l’ambiente affascinante e dinamico della più grande luna di Saturno.

“Titan è una luna molto attiva”, afferma Sebastien Rodriguez, astronomo dell’Università Paris Diderot, in Francia, e autore principale dell’articolo.

“Conosciamo già la sua geologia e sul suo ciclo di idrocarburi. Ora possiamo aggiungere un’altra analogia con la Terra e Marte: il ciclo di polvere attivo.”

Le molecole organiche complesse, che derivano dalla chimica atmosferica e, una volta abbastanza grandi, alla fine cadono in superficie, possono essere sollevate in grandi campi di dune attorno all’equatore di Titano.

Questo satellite è un mondo intrigante, in modo abbastanza simile alla Terra. In effetti, è l’unica luna del Sistema Solare con un’atmosfera sostanziale e l’unico corpo celeste diverso dal nostro pianeta in cui sono noti corpi stabili di liquido superficiale ancora esistenti.

C’è una grande differenza però: mentre sulla Terra fiumi, laghi e mari sono pieni d’acqua, su Titano è principalmente il metano e l’etano che scorre attraverso questi serbatoi. In questo ciclo, le molecole di idrocarburi evaporano, si condensano in nuvole e ricadono a terra.

Le nuvole di Titano

Il tempo su Titano varia da stagione a stagione, proprio come sulla Terra. In particolare, intorno all’equinozio, il tempo in cui il Sole attraversa l’equatore di Titano, si possono formare enormi nubi nelle regioni tropicali e causare potenti tempeste di metano. Cassini osservò tali tempeste durante molti dei suoi voli sul satellite.

This compilation of images from nine Cassini flybys of Titan in 2009 and 2010 captures three instances when clear bright spots suddenly appeared in images taken by the spacecraft’s Visual and Infrared Mapping Spectrometer. The brightenings were only visible for a short period of time – between 11 hours to five Earth weeks – and cannot be seen in previous or subsequent images. By analysing the infrared spectra of these images, researchers found that these spots were most likely large clouds of dust raised from Titan’s dune fields. It is the first time that dust storms have been observed on Titan, making this intriguing moon of Saturn only the third body in the Solar System featuring an active dust cycle, after the Earth and Mars. Copyright NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University Paris Diderot/IPGP/S. Rodriguez et al. 2018

Quando Sébastien e il suo team hanno individuato per la prima volta tre insoliti brillamenti equatoriali, nelle immagini a infrarossi scattate da Cassini, attorno all’equinozio nord della Luna nel 2009, hanno pensato che queste fossero nuvole di metano. Un’indagine approfondita ha rivelato che erano qualcosa di completamente diverso.

“Da quanto sappiamo sulla formazione delle nuvole su Titano, possiamo dire che tali nubi di metano in questa zona e in questo periodo dell’anno non sono fisicamente possibili”, afferma Sébastien.

“Le nubi convettive di metano che possono svilupparsi in quest’area e durante questo periodo di tempo contengono enormi goccioline e devono essere ad un’altitudine molto elevata, molto più alta dei 10km di quelle recentemente osservate”.

Tempeste di polvere su Titano

I ricercatori sono stati anche in grado di escludere che le caratteristiche fossero quelle di una pioggia di metano ghiacciata o di lave ghiacciate. Tali fenomeni di superficie hanno però una diversa firma chimica e restano visibili per molto più tempo. Le caratteristiche luminose di questo studio erano invece visibili solo per un periodo compreso tra le 11 ore e le 5 settimane.

La modellazione ha anche dimostrato che le caratteristiche devono essere atmosferiche, ma comunque vicine alla superficie, molto probabilmente formando uno strato molto sottile di minuscole particelle organiche solide. Dato che si trovavano proprio sopra i campi di dune intorno all’equatore di Titano, l’unica spiegazione rimanente era che le macchie erano in realtà nuvole di polvere sollevate dalle dune.

 

Rodriguez, et al. Observational evidence for active dust storms on Titan at equinox. Nature Geoscience. Published: 24 September 2018.

 

 

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