Uno studio del Southwest Research Institute affronta uno dei più grandi misteri di Titano, una delle lune di Saturno: l’origine della sua atmosfera densa e ricca di azoto. Lo studio sostiene che una chiave per l’interpretazione della composizione della misteriosa atmosfera di Titano è la “cottura” di materiale organico all’interno della luna.
“Titano è una luna molto interessante perché ha questa atmosfera molto spessa, che la rende unica tra le lune nel nostro sistema solare,” ha affermato la dottoressa Kelly Miller, ricercatrice presso la Divisione di Scienza dello Spazio e Ingegneria dello SwRI e autrice principale dello studio. “È anche l’unico corpo nel sistema solare, oltre alla Terra, che ha grandi quantità di liquido sulla superficie. Titano, tuttavia, ha idrocarburi liquidi invece di acqua. Su Titano avvengono certamente molte reazioni di chimica organica, quindi è una fonte innegabile di curiosità“.L’atmosfera della luna più grande di Saturno è estremamente densa, persino più spessa dell’atmosfera terrestre, ed è composta principalmente da gas azoto.
“Poiché Titano è l’unica luna nel nostro sistema solare con un’atmosfera sostanziale, gli scienziati si sono chiesti a lungo quale fosse la sua fonte“, spiega la scienziata. “La teoria più accreditata afferma che il ghiaccio di ammoniaca proveniente dalle comete è stato convertito, mediante impatti o fotochimica, in azoto per formare l’atmosfera di Titano. Anche se questo potrebbe essere ancora un processo importante, trascura gli effetti di ciò che ora sappiamo essere una parte molto consistente delle comete: materiale organico complesso“.
Un altro aspetto strano dell’atmosfera di Titano è che è composta per circa il 5% di metano, che reagisce rapidamente (secondo gli standard astrofisici) per formare sostanze organiche che gradualmente cadono in superficie. Di conseguenza, il metano atmosferico deve essere reintegrato in qualche modo oppure l’attuale periodo di tempo è un’epoca unica per Titano.
L’indagine di Miller è stata stimolata dai dati della sonda spaziale Rosetta, una sonda dell’Agenzia spaziale europea che ha studiato la cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko con la partecipazione della NASA e ha fornito la sorprendente scoperta che la cometa era composta per circa metà ghiaccio, un quarto di roccia e un quarto di materiale organico.
“Le comete ed i corpi primitivi nel sistema solare esterno sono davvero interessanti perché si pensa che siano i mattoni primordiali residui della costruzione del sistema solare“, ha detto. “Quei piccoli corpi potrebbero essere incorporati in corpi più grandi, come Titano, e il materiale roccioso denso, ricco di sostanze organiche potrebbe essere confluito nel suo nucleo“.
Per studiare il mistero di Titano, la Miller ha combinato i dati disponibili sul materiale organico trovato in meteoriti, con precedenti modelli termici dell’interno della luna per vedere quanto materiale gassoso potrebbe essere prodotto e se fosse paragonabile all’atmosfera attuale.
Seguendo la regola standard di “Se cucini qualcosa, produrrà gas,” la Miller ha scoperto che circa la metà dell’atmosfera di azoto e potenzialmente tutto il metano, potrebbe derivare dalla “cottura” di questi prodotti organici che sono stati incorporati in Titano già dalla sua formazione.
Lo studio della Miller è stato pubblicato online su The Astrophysical Journal.
