Un recente studio sui dati radar della missione Cassini-Huygens a Saturno ha fornito nuove scoperte sulla composizione e l’attività dei mari di idrocarburi liquidi vicino al polo nord di Titano, la più grande delle 146 lune conosciute di Saturno.
Grazie ai dati di diversi esperimenti radar bistatici, un team di ricerca guidato dalla Cornell University è riuscito a studiare la composizione e la rugosità delle superfici marine di Titano, cosa che non era possibile con i dati radar precedenti. Questo progresso aprirà la strada a future ricerche sulla natura dei mari di Titano utilizzando i dati della missione Cassini.
Un esperimento radar bistatico prevede l’invio di un raggio radio dalla navicella verso Titano, dove viene riflesso verso l’antenna ricevente sulla Terra. Questa riflessione di superficie è polarizzata, fornendo informazioni raccolte da due prospettive indipendenti, a differenza dei dati radar precedenti dove il segnale riflesso ritorna alla navicella.
Scoperte rilevanti sulla composizione e la rugosità dei mari polari di Titano
Il lavoro attuale si è basato su quattro osservazioni radar bistatiche raccolte da Cassini durante quattro sorvoli nel 2014 (17 maggio, 18 giugno, 24 ottobre) e nel 2016 (14 novembre). Per ciascuno, le riflessioni di superficie sono state osservate mentre la navicella si avvicinava a Titano (ingresso) e di nuovo mentre si allontanava (uscita). Il team ha analizzato i dati delle osservazioni di uscita dei tre grandi mari polari di Titano: Kraken Mare, Ligeia Mare e Punga Mare.
L’analisi ha rilevato differenze nella composizione degli strati superficiali dei mari di idrocarburi, a seconda della latitudine e della posizione (ad esempio, vicino a fiumi ed estuari). In particolare, la porzione più meridionale di Kraken Mare mostra la costante dielettrica più alta, una misura della capacità di un materiale di riflettere un segnale radio. Per esempio, l’acqua sulla Terra è molto riflettente, con una costante dielettrica di circa 80; i mari di etano e metano di Titano misurano circa 1,7.
I ricercatori hanno anche determinato che tutti e tre i mari erano per lo più calmi al momento dei sorvoli, con onde di superficie non superiori a 3,3 millimetri. Un livello di rugosità leggermente superiore, fino a 5,2 mm, è stato rilevato vicino alle aree costiere, agli estuari e agli stretti tra i bacini, possibili indicazioni di correnti di marea, come spiegato da Valerio Poggiali, ricercatore associato presso la Cornell University, è l’autore principale dello studio pubblicato su Nature Communications:
Abbiamo anche indicazioni che i fiumi che alimentano i mari sono puri di metano fino a quando non sfociano nei mari liquidi aperti, che sono più ricchi di etano. È come sulla Terra, quando i fiumi di acqua dolce si mescolano con l’acqua salata degli oceani.
Philip Nicholson, co-autore e professore di astronomia, ha dichiarato:
Questo si adatta perfettamente ai modelli meteorologici per Titano che prevedono che la “pioggia” che cade dai suoi cieli sia quasi puro metano, ma con tracce di etano e altri idrocarburi.
Poggiali ha dichiarato che sono già in corso ulteriori lavori sui dati generati da Cassini durante i suoi 13 anni di esame di Titano:
C’è una miniera di dati che aspetta ancora di essere completamente analizzata in modi che dovrebbero portare a nuove scoperte. Questo è solo il primo passo.