Disolviendo la superficie de Titán

Sin contar con nuestro planeta, Titán es el único cuerpo del Sistema Solar con lagos y mares en su superficie, tal y como demuestran las imágenes de la sonda internacional Cassini. Con una temperatura ambiente de unos -180°C, el ciclo ‘hidrológico’ de Titán está basado en el metano y en el etano líquidos, en vez de en el agua. 

De hecho, las regiones polares de esta luna de Saturno se caracterizan por la abundancia de depresiones llenas de metano y etano. Cassini ha identificado dos estructuras diferentes: por un lado están los mares, de varios cientos de kilómetros de diámetro y cientos de metros de profundidad, alimentados por canales dendríticos que recuerdan a nuestros ríos, y por el otro están los lagos, más pequeños y menos profundos, con orillas redondeadas y paredes escarpadas, que normalmente se encuentran en las llanuras. También se han encontrado muchas depresiones completamente vacías. 

Los lagos no están alimentados por sistemas fluviales, y se piensa que se llenan a través de las filtraciones del subsuelo y las precipitaciones. Algunos lagos se secan y se vuelven a llenar a lo largo del ciclo estacional de 30 años que gobierna el sistema de Saturno y Titán. 

Sin embargo, todavía no se sabe cómo se formaron las depresiones que sirven de lecho para estos mares y lagos extraterrestres.

Un equipo de científicos empezó a buscar respuestas en nuestro planeta, y descubrió que los lagos de Titán tienen una estructura similar al relieve kárstico que podemos ver aquí en la Tierra. Estas formaciones tan singulares son el resultado de la erosión química de rocas solubles, como la caliza o el yeso, bajo la acción de las aguas subterráneas o de la lluvia que se infiltra en las rocas. Con el paso del tiempo, este proceso da lugar a estructuras como las dolinas o las cuevas en climas húmedos, y los salares en entornos más áridos. 

La tasa de erosión depende de una serie de factores como la composición química de las rocas, la cantidad de precipitaciones o la temperatura de la superficie. Pero aunque todos estos parámetros sean muy diferentes en Titán, el proceso subyacente es sorprendentemente similar al que podemos estudiar en la Tierra. 

Un equipo dirigido por el científico de la ESA Thomas Cornet calculó cuánto tardaría en disolverse una región de Titán hasta crear este tipo de estructuras. Para ello se asumió que la superficie de esta luna está cubierta de materia orgánica sólida y que el principal agente disolvente son los hidrocarburos líquidos, y se aplicaron los modelos que describen el clima actual de Titán. 

Este estudio demostró que se tardarían unos 50 millones de años en crear una depresión de 100 metros de profundidad en las regiones polares de Titán, relativamente lluviosas, lo que concuerda con la corta edad de la superficie de esta luna. 

“Comparamos la tasa de erosión de los compuestos orgánicos expuestos a hidrocarburos líquidos en Titán con la de los carbonatos y las evaporitas en presencia de agua líquida en la Tierra”, explica Thomas. 

“Descubrimos que el proceso de disolución en Titán es unas 30 veces más lento que en la Tierra, lo que podría estar relacionado con la mayor duración del año en Titán, y con el hecho de que sólo llueve durante su verano”. 

“Sin embargo, pensamos que la disolución es una de las principales causas de la evolución del paisaje de Titán, y podría explicar el origen de sus lechos lacustres y marinos”.

Por otra parte, los científicos también calcularon cuánto tardarían en formarse este tipo de depresiones a latitudes más bajas, donde escasean las precipitaciones. Obtuvieron una estimación de 375 millones de años, lo que concuerda con la relativa ausencia de este tipo de estructuras en la región ecuatorial de Titán. 

“Claro que todavía quedan algunas incertidumbres: no se conoce con precisión la composición de la superficie de Titán, ni los patrones de precipitación a largo plazo, pero nuestros resultados son consistentes con las formaciones que se pueden ver hoy en día en la superficie de Titán, que se formó hace unos mil millones de años”, concluye Thomas. 

“Al comparar las formaciones de la superficie de Titán con ejemplos terrestres y hacer algunos cálculos, hemos encontrado procesos erosivos muy similares, que podrían estar activos en condiciones químicas y climáticas muy diferentes”, explica Nicolás Altobelli, científico del proyecto Cassini-Huygens para la ESA. 

“Es un fantástico estudio comparativo entre nuestro planeta y un cuerpo dinámico situado a más de mil millones de kilómetros, en el Sistema Solar exterior”.

Más información 

“Dissolution on Titan and on Earth: Towards the age of Titan’s karstic landscapes,” de T. Cornet et al. ha sido aceptado por la publicación Journal of Geophysical Research – Planets, doi: 10.1002/2014JE004738 

La misión Cassini-Huygens es un proyecto conjunto de la NASA, la ESA y ASI, la agencia espacial italiana.

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