Spiccicato a Giove da giovane

Gli astronomi che lo hanno scoperto giurano che, a guardarlo in foto, è tale e quale il nostro Giove quand’era ancora in fasce. Il baby-sosia, battezzato prontamente 51 Eridani b, ha un peso alla nascita pari a circa il doppio della massa del gigante del Sistema solare, e in effetti i tratti in comune non mancano. A scanso d’equivoci, diciamo però subito che la “fotografia” in questione non è la suggestiva immagine artistica – con tanto di grande macchia rossa – che vedete qui a fianco. E che il “tale e quale” va preso con le molle, se non altro perché di istantanee del nostro Giove neonato purtroppo proprio non se ne trovano, nemmeno sui social. Fatte queste doverose premesse, la scoperta è comunque notevole. E quella che abbiamo chiamato un po’ impropriamente fotografia, ma che è comunque un’autentica immagine diretta (quel puntino giallo-rosso che vedete apparire e sparire nell’animazione qui sotto a sinistra, evidenziato dalla freccia), merita ampiamente le pagine che le ha dedicato l’ultimo numero di Science. Vediamo perché. Anzitutto, per la tecnologia osservativa e il virtuosismo dello scatto in sé. Mentre di “ombre” di esopianeti – ovvero della parziale occultazione che producono quando transitano innanzi alla loro stella madre – ne abbiamo ormai viste a migliaia (campione di questo tipo d’osservazioni è stato il telescopio spaziale Kepler della NASA), catturarne la luce diretta rappresenta ancora una notevole sfida. In questo caso, per esempio, la luce della stella madre – 51 Eridani, situata a circa 100 anni luce da noi in direzione della costellazione di Eridano – è circa un milione di volte più intensa di quella del sosia di Giove. Talmente accecante che, sebbene già quattro strumenti di generazione precedente ne avessero perlustrato a fondo i dintorni a caccia di mondi, nessuno s’era accorto che lì c’era un pianeta. Per stanarlo e immortalarlo c’è voluto Gemini Planet Imager (GPI), uno strumento complesso e imponente – è grande quanto un’utilitaria, e comprende sia un sistema d’ottica adattiva avanzata che un sofisticato coronografo – installato sul telescopio da otto metri Gemini South, in Cile. E se per GPI l’osservazione di 51 Eridani b rappresenta il battesimo del fuoco, essendo il primo mondo che ha scoperto, lo scatto ottenuto è a sua volta da record: fra tutti i (pochi) esopianeti di cui si abbia un’immagine diretta, questo è il più simile ai pianeti del nostro Sistema solare, nonché probabilmente quello con massa minore. Ma “simile” in che senso? Della massa, stimata attorno al doppio di quella di Giove, già abbiamo detto. La distanza dalla stella madre è 13 volte quella che separa la Terra dal Sole, dunque se 51 Eridani b si trovasse nel Sistema solare orbiterebbe più o meno a metà strada tra Saturno e Nettuno. La temperatura, scrivono gli scienziati, si aggira attorno ai 430 gradi: alquanto bassa per un esopianeta di cui sia stata catturata la luce diretta, ma abbondantemente sufficiente a fondere il piombo, dunque ben al di sopra di quella che possiamo trovare nelle atmosfere dei nostri giganti gassosi. Il “piccolo”, c’è da dire, avrà comunque tutto il tempo per raffreddarsi. Ciò che rende 51 Eridani b davvero affine ai pianeti di casa nostra è invece la composizione dell’atmosfera. In particolare, è la quantità di metano misurata, grazie alle osservazioni in infrarosso, nello spettro d’emissione termica (vedi immagine sopra, riquadro a destra) del pianeta ad aver catturato l’attenzione degli astronomi. Mai si era vista prima una firma così intensa di questa molecola nell’atmosfera d’un esopianeta. Ed è un’abbondanza tutt’altro che scontata. «Nelle fredde atmosfere dei pianeti giganti del nostro Sistema solare, il carbonio si trova sotto forma di metano, a differenza di quanto accade per la maggior parte dei pianeti extrasolari, dove il carbonio è stato rilevato perlopiù sotto forma di monossido di carbonio», osserva infatti uno fra i coautori dell’articolo, Mark Marley, dell’Ames Research Center della NASA. «Avendo anch’esso un’atmosfera ricca di metano, 51 Eridani b è dunque sulla buona strada per diventare un cugino del nostro Giove». Una “buona strada” che si annuncia anche piuttosto lunga. L’altra caratteristica che ha suscitato l’interesse del team guidato da Bruce Macintosh, ricercatore al Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology e primo autore dello studio, è infatti la giovanissima età della stella, e di conseguenza del pianeta: appena 20 milioni di anni. Praticamente nulla, in termini astronomici. Come ha efficacemente sottolineato un altro fra i coautori dell’articolo, Eric Nielsen, ricercatore postdoc al SETI Institute, «prima ancora che questa stella nascesse, l’ultimo dei dinosauri era già morto da 40 milioni di anni». Un’occasione preziosa, dunque, per studiare quel meccanismo di formazione planetaria che gli astronomi chiamano come cold start (relativamente fredda lenta, in opposizione alla hot start, calda e rapida) all’origine dei pianeti del nostro Sistema solare.
di Marco Malaspina (INAF)

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Nubi d’elio all’imbrunire

Creature viventi è improbabile che lo popolino, ma se mai ve ne fossero parlerebbero tutte come Paperino. E i palloncini, là su GJ 436b, invece di alzarsi verso il cielo rimarrebbero sospesi a mezz’aria. Già, perché l’atmosfera di quel mondo remoto – si trova a circa 33 anni luce da noi – pare sia composta in gran parte da elio, il più leggero fra gli elementi subito dopo l’idrogeno. Ad accorgersene, analizzando i dati raccolti dal telescopio spaziale Spitzer della NASA, un team di astronomi guidati da Renyu Hu del JPL. E stando a loro studio, in corso di pubblicazione su The Astrophysical Journal, non si tratterebbe di un’eccezione: a riprova del fatto che la varietà dei mondi che popolano l’universo supera ogni fantasia, sarebbero migliaia, nella sola Via Lattea, gli esopianeti avvolti da nubi nelle quali l’elemento chimico dominante è proprio il nobile gas. Si tratta di pianeti giganti, dal nucleo liquido o roccioso, che rientrano nella classe dei cosiddetti nettuni caldi, benché con il nostro Nettuno, massa a parte, pare abbiano ben poco in comune. Orbitano infatti talmente vicini alla loro stella madre da ritrovarsi con anni che durano appena uno o due dei nostri giorni, e con temperature che superano allegramente i 1000 Kelvin – dunque ben oltre i 700 gradi. Non solo: la ridotta distanza dalla stella madre provocherebbe, suggeriscono Hu e colleghi, l’evaporazione dell’idrogeno presente in atmosfera. «L’idrogeno è quattro volte più leggero dell’elio, dunque finirebbe lentamente per sparire dalle atmosfere di questi pianeti, facendo così aumentare nel tempo la concentrazione di elio. Un processo graduale», spiega Hu, «che impiegherebbe fino a 10 miliardi di anni». Così private dell’idrogeno, le atmosfere di questi giganti extrasolari si ritroverebbero di conseguenza (vedi il riquadro più in basso del diagramma accanto) pure a corto di metano, il gas che conferisce a Nettuno le sue inconfondibili striature dalle mille gradazioni di blu. Questo perché ogni molecola di metano è a sua volta composta da un atomo di carbonio e da quattro atomi d’idrogeno. Ed è proprio la presenza, nello spettro d’emissione termica di GJ 436b, di carbonio senza metano a suggerire agli astronomi che l’idrogeno possa essere evaporato via, lasciando dietro di sé il carbonio in compagnia dell’ossigeno – monossido di carbonio, dunque, e anidride carbonica. E, appunto, un’elevata concentrazione di elio, tale da conferire al pianeta – e a quelli con analoga atmosfera – un’elegante colorazione perlacea.
di Marco Malaspina (INAF)

Tempesta all’equinozio, infuria ogni 15 anni

Titano non smette di stupire. La grande luna di Saturno sarà anche il miglior candidato – dopo la Terra, ça va sans dire – a ospitare la vita nel Sistema solare, ma certo di normale ha ben poco: anche le cose in apparenza più familiari assumono lassù contorni da fantascienza. Prendiamo le colossali dune che ne solcano la superficie correndo parallele all’equatore. Alte fino a cento metri e lunghe decine di chilometri, a differenza di quelle sabbiose dei nostri deserti sono fatte, probabilmente, di polimeri idrocarburici: una sorta di fuliggine originata dalla decompressione del metano in atmosfera. Certo, sono anch’esse spazzate da venti di superficie, proprio come quelle della Terra. C’è però un problema, già sottolineato qualche mese fa da un altro articolo pubblicato su Nature: mentre questi venti – così dicono i modelli – soffiano verso ovest, stando alle osservazioni dell’orbiter Cassini le dune corrono nel verso opposto, puntando inequivocabilmente verso est.
Com’è possibile? Quale altra forza può aver loro impresso una così sorprendente contropiega? Le ipotesi non mancano, arrivando persino a evocare l’attrazione gravitazionale di Saturno. Finora, però, nessuna è risultata abbastanza convincente. Almeno non agli occhi del team guidato da Benjamin Charnay, della University of Washington (Seattle, USA), che ha appena pubblicato su Nature Geoscience i risultati di un nuovo modello stando al quale la risposta andrebbe, piuttosto, cercata in violente quanto rarissime tempeste di metano che si scatenano occasionalmente nell’alta atmosfera della luna, dunque a quota più elevata rispetto ai venti di superficie.
Violente, qui, va inteso in senso relativo: si tratterebbe infatti di “raffiche” di metano che sfiorano, quando va bene, i 10 metri al secondo. A malapena un innocuo refolo per chi è abituato alla bora triestina, con i loro 36 km/h queste correnti “titaniche” risultano comunque dieci volte più impetuose della dolce brezza che è solita accarezzare la superficie della luna.
Rare, invece, lo sono sul serio. Le tempeste d’alta quota si scatenano soltanto in occasione dell’equinozio, quando la notte e il dì hanno identica durata. Concomitanza che su Titano è una trentina di volte meno frequente di quanto non lo sia sul nostro pianeta: se sulla Terra avviene ad ogni inizio di primavera e d’autunno, là sulla luna di Saturno occorre attendere quasi 15 anni – 14.75, per l’esattezza – prima che si ripresenti.
Eppure, nonostante siano così sporadiche, la loro intensità è tale da innescare, stando al modello di Charnay, forti correnti discendenti che, giunte in superficie, spirano verso est. Le correnti sarebbero aiutate, in questo, da un altro curioso tratto di Titano: l’atmosfera super-rotante – ovvero, che ruota più veloce della superficie solida sottostante, caratteristica che la luna condivide con Venere. Riuscendo così a raggiungere una forza sufficiente a imprimere alle dune una piega in grado di resistere anche a distanza di anni, visto che l’ultimo equinozio si è verificato nel 2009 e loro sono ancora lì.
Arrivare a ricostruire questo complesso scenario, mettendo insieme indizio su indizio, è stato un lavoro da detective. Ora si tratta di metterlo alla prova. Ma come? L’ideale sarebbe sfruttare nuovamente Cassini per una campagna osservativa da condurre durante il prossimo equinozio, in programma per il 2023. Ma sarà già troppo tardi: la missione della sonda NASA/ESA/ASI giungerà infatti al capolinea nel 2017.
«Ma ci saranno altre missioni», promette Charnay, «perché ancora rimangono molti misteri da chiarire su Titano. Ancora non sappiamo come si sia formata la sua densa atmosfera d’azoto, da dove arrivi il metano o come si formi la sabbia della luna. E non è del tutto escluso», conclude ottimista, «che là possa esserci la vita, magari nel fondo dei suoi mari di metano».
di Marco Malaspina (INAF)

Titano: la vita che non ti aspetti

Una nuova forma di vita basata sul metano che fa tranquillamente a meno dell’ossigeno, ma ha metabolismo e meccanismi di riproduzione simili a quelli dei viventi che possiamo trovare qui sulla Terra. Perfetta per Titano!
Un team di ricercatori della Cornell University è riuscito a immaginare una forma di vita completamente diversa da quelle cui siamo abituati. In una prospettiva strettamente scientifica e allo stesso tempo incredibilmente fantasiosa, ingegneria chimica e astronomia ci offrono così un modello realistico di quella che potrebbe essere la vita aliena su un lontano pianeta di ghiaccio e privo di ossigeno come la luna gigante di Saturno, Titano (di cui spesso abbiamo scritto su MediaINAF).
Lo studio, pubblicato su Science Advances, spiega come gli scienziati abbiano modellizzato in laboratorio un tipo di membrana cellulare di composizione organica (a base di azoto) in grado di resistere a temperature proibitive come quelle del metano liquido, a 292 gradi sotto zero. Fra i firmatari dell’articolo: una chimica esperta di dinamica molecolare come Paulette Clancy, l’ingegnere chimico James Stevenson e il direttore del Cornell’s Center for Radiophysics and Space Research, Jonathan Lumine.
Esperto in tema di lune di Saturno e mari di metano, come quelli avvistati dalla missione Cassini-Huygens, Lumine è stato il primo a intuire che per riconoscere forme di vita non basate sull’ossigeno fosse necessario fare ricerca con chimici di livello internazionale. Solo immaginando nuove forme di vita possiamo riconoscere un alieno quando lo incontriamo.
«Non siamo biologi, non siamo astronomi», ammette Paulette Clancy. «Ma forse è stata propria questa nostra ambiguità a permetterci di immaginare quali fossero gli ingredienti giusti per fabbricare una membrana cellulare aliena. Abbiamo lavorato con quanto c’è a disposizione su un mondo apparentemente inospitale come Titano e questo è il risultato».
Sulla Terra la vita si basa su membrane a doppio strato fosfolipidico, permeabili, acquose, che ospitano la materia organica di ogni cellula – la definizione di fascia di abitabilità su cui lavorano gli astrofisici risente in gran parte di questa concezione di essere vivente. Ma cosa succederebbe su un pianeta blu non di acqua, bensì di metano? Addio liposomi. Benvenuti “azotosomi”. È così che gli ingegneri chimici hanno battezzato la loro forma di vita a base azotata: molecole di azoto, carbonio, idrogeno, presenti in abbondanza negli oceani criogenici di Titano, e tanto stabili e flessibili quanto i liposomi terrestri. Una bella sorpresa per i chimici che non avrebbero mai immaginato meccanismi di stabilità cellulare analoghi. Certo l’ET di Spielberg aveva una faccia più simpatica.
di Davide Coero Borga (INAF)

Concentrazioni di metano su Marte

Inequivocabili aumenti di concentrazione di metano nell’atmosfera marziana. E’ quanto rilevato dallo spettrometro laser sintonizzabile dello strumento SAM (Sample Analysis at Mars) a bordo del rover della NASA Curiosity, a seguito di un’esaustiva analisi di dati ottenuti nell’arco di 605 giorni marziani (chiamati SOL).
La scoperta è stata presentata in un articolo scritto dal team scientifico del Mars Science Laboratory, recentemente pubblicato sulla rivista Science, e mette fine ad una lunga controversia circa la presenza di metano su Marte. Tale controversia, iniziata più di dieci anni fa con misurazioni ottenute da telescopi terrestri, si era intensificata a seguito delle osservazioni effettuate da satelliti, alcune delle quali presentavano risultati contraddittori.
Questi nuovi e inconfutabili dati aprono la strada a nuove ricerche, che potrebbero identificare le sorgenti di questo gas (ad esempio qualche tipo di attività biologica) e i meccanismi attraverso i quali il gas viene eliminato con tali velocità. A partire dal primo annuncio del Canada-Francia-Hawaii Telescope di Mauna Kea dell’osservazione di metano nell’atmosfera marziana, sono state condotte molte altre misurazioni con una gran varietà di strumenti, sia da Terra che da missioni satellitari come Mars Express e Mars Global Surveyor.
Dal momento che il metano può essere prodotto da attività biologica – in pratica tutto il metano presente nell’atmosfera terrestre ha questa origine – queste osservazioni avevano creato grandi aspettative circa la natura del metano marziano.
Le osservazioni, tuttavia, sembravano contraddittorie. Alcune suggerivano una distribuzione limitata nello spazio e nel tempo, con una sorgente nell’emisfero nord e picchi di concentrazione durante i mesi estivi. Questi fatti erano inspiegabili seguendo i modelli di circolazione generale e fotochimica attualmente utilizzati per definire il comportamento dell’atmosfera marziana.
Stando a questi modelli, se esistesse davvero metano su Marte, dovrebbe rimanerci per un tempo medio di 300 anni, e durante questo periodo dovrebbe essere omogeneamente distribuito lungo l’atmosfera. Siccome non abbiamo un modello che ci permetta di tenere conto della sua formazione, localizzazione e improvvisa sparizione, ogni osservazione veniva messa in dubbio e i risultati ottenuti venivano attribuiti a falsi positivi degli strumenti utilzzati. Tali strumenti, in effetti, lavoravano al limite delle loro capacità e i valori di concentrazione del gas che fornivano erano dell’ordine di qualche parte per miliardo su unità di volume (ppbv).
«In questo contesto, quando eravamo ormai sicuri che i dati raccolti fino ad quel momento erano quantomeno approssimativi, se non addirittura inutili, le speranze di saperne qualcosa di più risiedevano nella capacità dello strumento SAM di ottenere misurazioni più precise», ha dichiarato Francisco Javier Martín-Torres dell’Andalusian Institute of Earth Sciences.
Grazie al suo spettrometro laser sintonizzabile, SAM ha rilevato livelli basali di concentrazione di metano attorno a 0.7 ppbv, e ha osservato un episodio di aumento fino a dieci volte questo valore (circa 7 ppbv) durante un periodo di 60 sol, o giorni marziani.
Le nuove osservazioni sono basate su dati acquisiti in quasi un anno marziano (circa due anni terrestri), ovvero la durata nominale della missione. Durante questo periodo Curiosity ha esaminato circa 8 km del bacino del cratere Gale.
Tale periodo comprende tutto il ciclo completo delle stagioni marziane, i dati ambientali raccolti dalla stazione meteorologica REMS (Rover Environmental Monitoring Station) ha permesso di stabilire possibili correlazioni con i parametri ambientali misurati dallo strumento: umidità relativa, temperatura e opacità atmosferica. I dati sull’opacità atmosferica sono stati ottenuti sia col rivelatore ad ultravioletti di REMS sia con MastCam, la camera di Curiosity, utilizzata come supporto per le indagini in atmosfera.
Lo strumento REMS è stato sviluppato e utilizzato scientificamente da ricercatori spagnoli, alcuni dei quali fanno parte del team che ha condotto questa importante ricerca. L’ipotetica esistenza di variazioni stagionali nella concentrazione di metano in correlazione con alcune variabili ambientali, comunque, potrà essere confermata soltanto da misurazioni future orientate a stabilire quali fattori possano determinare l’emissione sporadica e successiva diminuzione di questo gas su Marte. Per quanto riguarda la distribuzione spaziale di questi sbuffi di metano, i ricercatori hanno concluso che sarebbero generati da episodi deboli e brevi, in luoghi molto specifici.
Lo spettrometro laser di SAM osserva in due canali nella regione dell’infrarosso, più precisamente il primo si trova attorno a 2.7 μm di lunghezza d’onda e il secondo a 3.27 μm. Il secondo canale è specificamente pensato per la rilevazione di metano. Ha una risoluzione di 0.0002 cm-1, che permette di rilevare il metano attraverso la sua impronta spettrografica di tre linee molto ben definite, e la procedura applicata (l’assorbimento della luce laser attraverso un campione contenuto in una cella chiusa) “è semplice, non invasiva e sensibile”, come vanta lo stesso articolo.
La cella di contenimento può essere riempita di gas ambientali marziani, o portata nella condizione di vuoto per ottenere misure contrastanti, come quelle ottenute aumentando artificialmente alcune concentrazioni. “Questo ci permette di avere dei margini molto ridotti di errore e garantisce l’accuratezza dei risultati, che possono essere considerati del tutto conclusivi”, ha detto Martín-Torres.
Secondo il ricercatore spagnolo le nuove domande poste da questi risultati superano di gran lunga le risposte che fornisce. “È una scoperta che chiude per sempre la questione della presenza di metano nell’atmosfera marziana, ma che pone anche altre domande, più complesse e difficili da chiarire, come ad esempio la natura delle sue sorgenti. Noi crediamo che possano risiedere in una o due sorgenti addizionali, che non erano state contemplate dai modelli fino ad ora. Tra queste sorgenti non dobbiamo escludere la metanogenesi biologica. Un’altra nuova domanda riguarda la bizzarra evoluzione del metano nell’atmosfera marziana dopo la sua emissione. Entrambe le domande dovrebbero essere affrontate con nuovi strumenti progettati allo scopo mirato di trovare queste risposte”.
Il nuovo arrivato MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) della NASA fornirà immediatamente continuità nello studio di questi argomenti. Nel futuro prossimo, il Trace Gas Orbiter, sviluppato congiuntamente dall’ESA e dall’Agenzia Spaziale Russa (Ruscosmos), misurerà la concentrazione di metano su larga scala, permettendo di stabilire un unico contesto entro cui inquadrare i risultati ottenuti e di approfondire le nostre conoscenze sulle dinamiche del metano su Marte.
di Elisa Nichelli (INAF)

Metano su Marte, non c’è da stupirsi

Su Marte c’è il metano. Non è una novità, questo idrocarburo elementare è presente in diversi corpi celesti del sistema solare e non Almeno di quelli che hanno un’atmosfera, spessa o rarefatta che sia. Questa molecola organica, CH4, può avere origine infatti, sia da attività vulcanica, sia geofisica, sia biologica. La sua equadistribuzione sull’intera superficie del pianeta, infatti, non la contraddistingue. Potrebbe, infatti, essere emessa da criovulcani come accade, ad esempio, su Titano, la luna di Saturno. Il dato interessante che la NASA ci fornisce attraverso i dati raccolti dalla sonda Curiosity nel cratere di Gale è che vi sono dei picchi di concentrazione (circa dieci volte la media su Marte, ma cento volte inferiori a quelli che si riscontrano sulla Terra) che potrebbero restringere il campo delle possibili origini, escludendo quella vulcanica. Perché il cratere di Gale non ha avuto nel passato attività di tal genere. Quindi le ipotesi diverrebbero due: attività geofisica (da reazione di serpentine con CO2 e acqua) o attività biologica. «La presenza di picchi di concentrazione di metano su Marte non è una novità – spiega Enrico Flamini coordinatore scientifico dell’Agenzia Spaziale Italiana – già nel 2004 con la sonda dell’ESA Mars Express, grazie allo strumento PFS (Planetary Fourier Spectometer) guidato da Vittorio Formisano dell’INAF, si riscontrarono concentrazioni di metano in alcune parti della superficie marziana». «Il dato innovativo – continua Flamini – è che quello era un dato ottenuto in “quota”, dall’alto verso il basso, mentre ora è stato riscontrato da un’analisi compiuta dal rover NASA dal basso verso l’alto. Inoltre permette di escludere una delle possibile tre cause per la produzione di queste concentrazioni di metano: quella vulcanica. Infatti il cratere di Gale non riscontra presenza di attività vulcanica nel passato di Marte». Pur riducendo a due le ipotesi, geofisica o biologica, la concentrazione di produzione del metano rimane ancora un mistero che alla fine unisce Marte a 67/P. In entrambi questi corpi celesti sono state ricontrate molecole organiche, ora si tratta di capire la loro origine. E se nel caso di 67/P toccherà attendere le nuove analisi dell’orbiter Rosetta e la riattivazione di Philae, nel caso di Marte probabilmente dovremo attendere Exomars.
di Francesco Rea (INAF)

Una raffineria sotto Titano

Centinaia di laghi e mari si stagliano sulla superficie ghiacciata di Titano, la luna principale di Saturno. E’ soprattutto grazie alla missione NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens se oggi sappiamo che quei bacini sono colmi di idrocarburi e vengono rimpinguati dapiogge di metano, prodotte dalle nubi che attraversano l’atmosfera di quel gelido mondo. La visione che però abbiamo, seppure ormai assai dettagliata, è solo la parte ‘esteriore’ del ciclo globale degli idrocarburi sul corpo celeste, che coinvolge anche le notevoli riserve di questi composti accumulate al di sotto della crosta ghiacciata di Titano. Il ruolo giocato da questi bacini sotterranei è stato finora l’anello debole dei modelli che descrivono le dinamiche globali degli idrocarburi su Titano. Olivier Mousis, ricercatore presso l’Université de Franche-Comté e il suo un team composto da colleghi della Cornell University e del Jet Propulsion Laboratory (NASA) ha ricostruito, in uno studio pubblicato sulla rivista Icarus, cosa accade alle piogge di metano quando, raggiunta la superficie di Titano, penetrano negli strati porosi della crosta e vanno a rifornire le riserve sotterranee. I risultati, ottenuti grazie a simulazioni con modelli teorici, indicano che, nel loro percorso verso l’interno della luna, gli idrocarburi verrebbero trasformati, accumulandosi poi in estesi bacini sotterranei fatti dipropano ed etano. “Sapevamo che una frazione significativa dei laghi sulla superficie di Titano potrebbe essere collegata a bacini liquidi presenti sotto la sua crosta, ma non avevamo idea di come questi interagissero” commenta Mousis. “Adesso però abbiamo modellato la struttura interna di Titano in grande dettaglio e questo ci consente di avere una visione migliore delle proprietà di questi bacini sotterranei”. Responsabili della lenta ma inesorabile trasformazione degli idrocarburi sarebbero dei particolari composti chimici presenti nei ghiacci di Titano, i cosiddetti clatrati: “Una delle caratteristiche interessanti dei clatrati è che essi producono un frazionamento degli idrocarburi poiché intrappolano e spezzano le molecole in una miscela di fasi solida e liquida” aggiunge Mousis. Dunque, sotto la superficie di Titano potrebbero essere presenti grandi bacini di propano o etano, a seconda del tipo di clatrato che ha ‘raffinato’ il metano inizialmente accumulato nel sottosuolo. Così, i laghi superficiali alimentati da queste riserve sotterranee potrebbero mostrare una composizione chimica peculiare, assai diversa da quelli riempiti dalle piogge, dominati invece dal metano. “Questo significa che potremmo essere in grado di osservare la composizione dei laghi sulla superficie di Titano e allo stesso tempo conoscere cosa sta accadendo nelle sue viscere” conclude Mousis.
di Marco Galliani (INAF)

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