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La nave espacial Cassini ha estado despegando la cubierta de Titán durante más de una década. Aquí, se toma una imagen en infrarrojo cercano. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Arizona / Univ. Idaho /)
Antes de que los astronautas puedan caminar por las suaves colinas de Titán o deslizarse por sus dunas colosales, tendrán que saber a dónde van.
Los investigadores han dado un gran paso hacia la exploración de Titán, la luna más grande de Saturno, al producir el primer mapa global de las llanuras heladas, los cañones retorcidos y las costas arrugadas. La tabla de pathfinding, publicada el lunes en Astronomía de la naturaleza, formará la base de mapas más detallados por venir, mapas que ayudarán a los científicos a descifrar el pasado de la luna y planificar su futura exploración.
"Mapeo geológico", dice David Williams, un científico planetario de la Universidad Estatal de Arizona que ayudó a producir la trama, "es básicamente otra herramienta que usamos cuando analizamos las superficies planetarias para tratar de comprender sus historias".
La nave espacial Cassini, que llegó al sistema de Saturno en 2004, dio a los investigadores su primer vistazo a través de las gruesas nubes amarillas de Titán (la atmósfera de la luna es más gruesa que la de la Tierra, pero casi todo nitrógeno y metano). El radar penetrante de la sonda barrió la luna una y otra vez durante los siguientes 13 años, ya que realizó más de 100 sobrevuelos, revelando lagos, ríos y otros signos inconfundibles de líquido superficial, una novedad para cualquier mundo que no sea la Tierra.
Williams y sus colegas comenzaron con imágenes de radar, donde Cassini envió ondas de radio a través de las nubes para rebotar en la superficie de Titán y generar un mapa. Este método cubrió un poco menos de la mitad de la superficie de Titán en swooping, cruzando zonas, pero presentaba una resolución excelente que el equipo podía usar para identificar los diferentes tipos de terrenos de la luna, como llanuras o dunas. Luego superpusieron esos datos de radar con datos de otras cámaras que capturaban imágenes de luz visible e infrarroja que eran más difusas, pero cubrían todo el mundo, para aprender cómo cada forma de relieve parecía a cada uno de los diferentes ojos de Cassini. Finalmente, utilizaron esos datos globales de los otros instrumentos para inferir qué tipos de tierra se extendían entre las franjas de radar. "Este mapa en particular se centró en mostrar la variedad de materiales de superficie a escala global", dice Williams.
El mapa revela un mundo formado por líquido y viento, aunque a casi 300 grados F bajo cero, no fluye agua en la superficie de Titán. Más bien, el metano y el etano líquidos llenan los ríos y lagos de Titán, antes de evaporarse y llover nuevamente en una analogía alienígena del ciclo del agua de la Tierra.
Aunque eso no quiere decir que la luna no tenga H2O. Por el contrario, la superficie de Titán en gran medida es H2O "La corteza general, como sobre qué caminaría la gente, qué constituiría los continentes en la Tierra", dice Williams, "en el caso de Titán sería hielo de agua".
El mapa global completo de titán. (NASA / JPL-Caltech / ASU /)
El equipo identificó seis tipos principales de terreno tallado en la corteza helada: cráteres, lagos, llanuras, dunas, montículos (colinas) y laberintos (cañones).
Aquí y allá, algunos cráteres manchan la superficie. Cerca del polo norte se encuentran los lagos de metano, manchas oscuras en relieve por las costas afiladas. Hacia el sur, un explorador se encontraría con la forma de relieve más común de Titán: llanuras, extensiones planas de corteza helada con un polvo de arena a base de metano y etano, cubren casi dos tercios del mundo. Los vientos ecuatoriales acumulan dicha arena en dunas de cientos de pies de altura que se extienden por cientos de millas, rodeando la sección media de la luna y cubriendo aproximadamente un quinto de su superficie.
Intercalados con los planos y las dunas, se encuentran regiones de colinas "hummocky" tal vez a unos cientos de pies de altura. Las redes de cañones agrietados excavados por las corrientes de metano de una época más húmeda cubren gran parte del polo sur, una señal del cambio climático que Titán ha experimentado como su órbita alrededor de Saturno, y la órbita de Saturno alrededor del sol, cambia ligeramente con el tiempo.
"Sobre la historia geológica del titán", dice Williams, "vemos una secuencia en la que el líquido se acumula en los polos y luego es más dominante en el ecuador y de un lado a otro".
Un estudio posterior de la tabla y otros similares en el futuro pueden eventualmente permitir que los investigadores también resuelvan el movimiento del líquido de forma estacional. "En última instancia, esperamos que tales mapas ayuden a explicar el ciclo de metano en Titán", dice Imke de Pater, un científico planetario de la Universidad de California, Berkeley, que no participó en la investigación.
Y mejores mapas están en camino. Aunque la inmersión de Cassini en la atmósfera de Saturno en 2017 puso fin abruptamente a su vapor de datos, Williams dice que detectar y nombrar los terrenos principales fue solo el primer paso. Él y sus colegas ya han ido un paso más allá, dividiendo la tierra en categorías más finas como llanuras y montañas brillantes, y han producido un mapa más detallado. Planean publicarlo a través del Servicio Geológico de EE. UU., Donde se unirá a otros mapas geológicos de mundos extraterrestres, incluidos la luna, Marte, Ceres y Vesta. (Mapas de Plutón y Mercurio también están en proceso).
Si bien puede pasar un tiempo antes de que cualquier explorador humano necesite estas cartas, un explorador robótico puede usarlas en poco tiempo. La NASA está desarrollando una sonda llamada Libélula que puede navegar Titán por aire, aterrizar en la superficie y despegar nuevamente. La misión está programada para salir de la Tierra en 2026 y llegar a la luna en 2034, donde buscará signos de habitabilidad alienígena.
"Este mapa ayudará a informar a ese equipo sobre la naturaleza de las unidades geológicas donde sea que estén planeando explorar sus drones", dice Williams.
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