Il meteo su Titano: piogge equatoriali di metano

Mentre la primavera si fa strada sul pianeta Saturno, piove nei deserti all’equatore di Titano, la seconda luna più grande del pianeta. E le precipitazioni, diversamente a quanto accade sulla Terra, non sono di acqua ma di metano liquido. A scoprire questa singolare situazione meteorologica, in un mondo distante da noi oltre un miliardo e trecento milioni di chilometri, è un team internazionale di ricercatori grazie ai dati raccolti dalla sonda Cassini, una missione NASA con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e italiana (ASI), che ormai da quasi sette anni orbita intorno a Saturno e alle sue lune studiandone le proprietà. L’INAF è coinvolta nella missione con l’utilizzo dei dati scientifici dello spettrometro VIMS, uno degli strumenti della sonda.
Alla fine del 2010, gli strumenti a bordo di Cassini hanno rilevato che vaste aree della superficie della luna di Saturno apparivano più scure di quanto fossero in precedenza. La migliore spiegazione sembra essere che queste zone siano state bagnate da piogge e tempeste di metano. I risultati di queste ultime osservazioni, che vengono pubblicati oggi in un articolo sulla rivista Science, completano quelli diffusi il mese scorso su Geophysical Research Letters, mostrando le complesse variazioni climatiche che avvengono nella spessa atmosfera di Titano e come il clima del corpo celeste cambi con cicli di tipo stagionale.
“E’ incredibile poter osservare un’attività così familiare, con tempeste e cambiamenti climatici così simili ai nostri su questo satellite distante e ghiacciato” dice Elizabeth Turtle, scienziata del Johns Hopkins University Applied Physics Lab nel Maryland (USA), primo autore dell’articolo e membro del Cassini Imaging team. “Queste osservazioni ci stanno aiutando a capire come funziona il ‘sistema Titano’, in analogia ai processi che avvengono sul nostro pianeta”. “Oggi è chiaro che le piogge cadono nelle aride zone equatoriali – sottolinea Jonathan I. Lunine, coautore dell’articolo, attualmente associato INAF e docente dell’Università di Roma Tor Vergata – molto più frequentemente di quanto sia stato predetto da alcuni modelli teorici, con scala temporale del secolo o del millennio”.
Le nuvole su Titano sono formate da metano e fanno parte di un ciclo del tutto simile a quello del clima terrestre in cui il metano sostituisce l’acqua. Sulla luna di Saturno, è infatti il metano che riempie gli enormi laghi sulla superficie a saturare le nubi nell’atmosfera e a ricadere sotto forma di pioggia. Anche se la superficie presenta tracce della passata presenza di liquidi che dovevano scorrere nelle zone equatoriali di Titano, gli idrocarburi allo stato liquido, in particolare metano ed etano, erano stati osservati finora solo nei laghi in prossimità dei poli. Le vaste distese di dune che dominano oggi le regioni equatoriali del pianeta, indicano un clima principalmente arido. Finora, gli scienziati sospettavano che le nubi potessero apparire solamente a latitudini equatoriali mentre la primavera si fa strada nell’emisfero nord. Ma non erano sicuri che i grandi canali asciutti osservati finora fossero dovuti a piogge stagionali o testimonianza di un precedente clima più umido.
All’improvviso, il 27 settembre 2010, in un clima confrontabile a una capricciosa giornata di aprile sulla Terra, una tempesta – dalla struttura a forma di freccia – compare nelle regioni equatoriali. Poi, nel mese successivo, si osserva una larga struttura di nubi. Come descritto nell’articolo di Science, nei mesi successivi a questo primo evento, il team della Cassini che si occupa di imaging ha catturato i rapidi cambiamenti della superficie. Una regione di circa 500.000 Km quadrati situata al confine sud dell’arida zona collinare denominata Belet, ed altre regioni più piccole nelle vicinanze, sono diventate più scure in breve tempo. Gli scienziati hanno concluso che questo cambiamento di luminosità è con tutta probabilità dovuto al fatto che la superficie sia stata bagnata dalle piogge di metano. Confrontando le immagini ai dati ottenuti da altri strumenti, hanno infatti escluso altre possibili cause del fenomeno.
La missione Cassini-Huygens, lanciata il 15 ottobre 1997 ed entrata in orbita attorno a Saturno il primo luglio 2004, é una missione robotica realizzata in collaborazione tra la NASA, l’ESA e l’ASI che sta studiando il pianeta Saturno e i suoi satelliti. La sonda consiste di due elementi : l’orbiter Cassini fornito dalla NASA e la probe Huygens fornita dall’ESA. Il 14 gennaio 2005 la probe Huygens ha raggiunto la superficie di Titano, uno dei satelliti di Saturno. L’Italia contribuisce, oltre che con fondamentali sistemi di bordo, quali ad esempio HGA- Antenna principale ad alto guadagno realizzata da TAS-I e i sensori stellari realizzati da SGA, con lo spettrometro a immagine nel visibile e vicino infrarosso VIMS-V(finanziato dall’ASI e coordinato nella realizzazione e nell’analisi dati da personale INAF), l’esperimento RADAR e lo strumento HASI su Huygens, dedicato allo studio dell’atmosfera di Titano.