I laghi effervescenti di Titano
Un nuovo studio indica che sono in grado di produrre fiumi di bollicine
Titano è di certo una delle lune più interessanti del sistema solare, forse in assoluto la più affascinante. Più grande di Mercurio, è perennemente avvolta da una densa coltre di foschia, impenetrabile alle frequenze della luce visibile. Grazie alla visione nell’infrarosso e soprattutto grazie all’uso del radar, la sonda Cassini è riuscita comunque a osservare cosa si cela sotto la nebbia e le nuvole della più grande luna di Saturno. E Cassini ha scoperto che sulla superficie di Titano vi sono laghi e mari, ma non sono fatti d’acqua come sulla Terra, bensì di idrocarburi: principalmente di metano ed etano.
Con una temperatura media di circa 180 gradi sotto zero, una pressione atmosferica alla superficie pari a 1,6 volte quella della Terra al livello del mare e un’insolazione che, a causa della distanza dal Sole e della foschia atmosferica, è solo 1/1000 di quella che riceve mediamente un abitante della Terra, Titano possiede le condizioni ideali per cui il metano e l’etano, che sul nostro pianeta si trovano normalmente allo stato gassoso, siano invece allo stato liquido, formando — soprattutto nell’emisfero settentrionale — un vasto sistema di laghi e di fiumi. E non solo si trovano alla superficie, ma anche nell’atmosfera: gli idrocarburi seguono infatti su Titano un ciclo equivalente al ciclo dell’acqua sulla Terra. Le nuvole di Titano scaricano alla superficie piogge ricche di metano e di altri composti organici.
Un recente studio, finanziato dalla NASA e guidato da Michael Malaska del Jet Propulsion Laboratory, ha svolto delle simulazioni in laboratorio per capire cosa accade ai laghi e ai fiumi di Titano al variare delle condizioni climatiche, cioè se cambia la composizione del liquido o se cambia la sua temperatura.
Ciò che lo studio ha scoperto è che i laghi e i mari di Titano possono diventare letteralmente effervescenti, producendo miriadi di bolle e bollicine. Il fenomeno è analogo a quello che si verifica sulla Terra, quando un liquido gassato, a contatto con l’aria, libera le bolle di anidride carbonica. Solo che su Titano le bolle sono composte di azoto.
La separazione naturale in fasi distinte di una soluzione omogenea, senza che cambi la composizione generale del sistema, è un fenomeno che si chiama tecnicamente essoluzione o smescolamento. La liberazione di azoto, disciolto in soluzione nei bacini di metano o di etano, è appunto un caso di essoluzione.
Sembra che il fenomeno si verifichi soprattutto quando l’etano e il metano si mischiano, in seguito per esempio a forti piogge o all’immissione di metano da parte di un fiume in un bacino ricco di etano. Il risultato è un profluvio di bolle (di azoto). La stessa cosa succede anche con i cambi di temperatura. È come se i laghi di Titano respirassero azoto: quando si raffreddano “inspirano” azoto, quando si riscaldano lo “espirano”. Il risultato è, ancora una volta, un mare di bollicine.
L’essoluzione dell’azoto potrebbe essere la spiegazione di un enigma scientifico, quello delle cosiddette isole magiche, sorto osservando immagini radar dei laghi di Titano catturate da Cassini in anni successivi. Dalle immagini appare che, certamente almeno in un caso, piccole porzioni di territorio simili a isole siano scomparse e poi riapparse. Un cambiamento di livello dei laghi, dovuto all’emissione e poi al riassorbimento di grandi quantità di azoto, potrebbe essere la chiave dell’enigma.
La produzione di bolle di azoto nei bacini di idrocarburi su Titano non è solo una curiosità scientifica. La sonda Huygens, atterrata su Titano nel 2005, ha già dimostrato che è possibile inviare con successo una spedizione su questa remota e misteriosa luna di Saturno. Ed esiste infatti il progetto di una futura missione spaziale, in cui una sonda robotica potrebbe essere inviata a esplorare uno dei laghi di Titano, galleggiando sulla sua superficie, mentre i suoi strumenti scientifici analizzano la composizione del liquido.
Ma, se quel liquido diventasse improvvisamente effervescente, potrebbe alterare la stabilità della sonda, fino a pregiudicare il buon esito della missione: il record appena ottenuto, di essere cioè la prima imbarcazione ad aver navigato su un mare non terrestre, rischierebbe di essere affiancato da un altro record, meno piacevole: quello del primo naufragio avvenuto al di fuori della Terra.
La possibile effervescenza dei bacini d’idrocarburi di Titano è dunque un problema da studiare con attenzione, in modo da escogitare per tempo le opportune contromisure, qualora si decidesse davvero di spedire una sonda fin laggiù.
