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lunes, diciembre 03, 2012

Cambio de estación en la Tierra congelada

Cassini detecta fuertes alteraciones en la atmósfera de Titán fruto del cambio de estación.

Es, junto con La Tierra, el único mundo del Sistema Solar con una densa atmósfera de Nitrógeno, y tambien comparte en exclusiva con nuestro planeta tener grandes masas líquidas estables en la superficie, alimentadas por un sistema hídrico que funciona igual que el terrestre, con la diferencia de que es el Metano, capaz de existir en estado líquido a las presiones y temperaturas que allí reinan, la que toma el lugar del agua...niebla, nubes, tormentas y el ocasional reflejo del lejano Sol sobre sus lagos y mares conforman la exótica naturaleza de un mundo gélido, opuesto a nuestro cálido hogar y al mismo tiempo el más parecido en algunos aspectos.

Y entre estos últimos encontramos un marcado ciclo estacional, donde el cambio de la luz solar en cada hemisferio, mucho más débil que la que llega a La Tierra pero aún capaz de marcar el latido de un mundo con una atmósfera lo suficientemente densa, compleja y rica como para responder de forma dinámica y evidente a todo ello. Para cualquier astrónomo tener la posibilidad de observar un ciclo completo, una inversión completa de estaciones en Titán era un auténtico sueño, uno que ahora la Cassini, con su larga vida en órbita alrededor de Saturno esta haciendo realidad. Y de la forma más espectacular.

Cuando Cassini llegó a Saturno, en 2004,  era pleno Invierno en el Hemisferio Norte, donde existía un vórtice atmosférico cubierto por gas enriquecido y por una densa neblina a gran altitud, pero todo empezó a cambiar con la llegada del Equinoccio de agosto de 2009, y con el la Primavera, mientras que era el hemisferio Sur quién iniciaba su camino hacia los cortos días Invernales. Un cambio en la cantidad de radiación solar recibíada por cada hemisferio que se tradujo en la rápida inversión en la circulación atmosférica, provocando el afloramiento de gases en el hemisferio estival y el hundimiento de estos en el invernal.

"A pesar de que la cantidad de radiación solar que llegaba al hemisferio sur era cada vez menor, lo primero que detectamos en los primeros seis meses después del equinoccio fue un aumento de la temperatura a una altitud de entre 400 y 500 kilómetros sobre la superficie de Titán. Este fenómeno estaba provocado por la compresión de los gases a medida que se hundían en la atmósfera, arrastrados por el nuevo vórtice que se estaba empezando a formar. Este fenómeno es el mismo que provoca que se caliente el aire que comprimimos con el bombín de una bicicleta, y en este caso fue la prueba concluyente de que el cambio de estación había comenzado", explica Nick Teanby, de la Universidad de Bristol.

Cassini registró en los meses siguientes un aumento de hasta 100 veces en la concentración de gases atmosféricos en la misma cota sobre el Polo Sur, fruto de su hundimiento, que los instrumentos de la sonda permitio determinar que se producía a una velocidad de 1-2 milímetros por segundo. Un enriquecimiento de la atmósfera a esas altitudes que se piensa que tiene su origen por la llegada de moléculas complejas prodecentes de alturas aún mayores, por encima de la capa de neblina que hasta ahora se suponía el límite superior de la circulación atmosférica...

Pero ahora parece que estas se forman a mayores alturas y que cuando descienden hasta la cota de los 400-500 kilómetros cambian sus características, probablemente provocado por la aglomeración de las partículas, y da forma la neblina naranja que le da a Titán su aspecto tan característico.

"Es impresionante ver un cambio de estación tan dramático en una luna en la que la radiación solar es casi cien veces menos intensa que aquí en la Tierra. Teniendo en cuenta que un año en Titán son casi 30 años terrestres, un cambio de estación en seis meses se puede considerar como un fenómeno extremadamente rápido"añade Teanby. Aunque los modelos matemáticos ya predecían este cambio en la circulación atmosférica de Titán ahora podemos verlo de forma directa por primera vez y entender los procesos implicados.

Lejos del cálido calor del Sol, siguiendo su ritmo, la "Tierra" congelada afronta el cambio de Estación, lento comparado con el terrestre pero extremadamente rápido en comparación a su extenso año. Un acontecimiento que Titán habrá afrontado ya millones de veces, pero en esta ocasión especial por la presencia de la Cassini.

Una representación artística de los cambios observados en Titán antes y después del Equinocció de 2009.

El espectacular vórtica atmosférico sobre el Polo Sur observado por Cassini en 2012 gracias al cambio de su órbita y que posiblemente empezó a tomar forma después de 2009, cuando los gases de la atmósfera empezaron su descenso.

Titan’s seasons make sharp turn