Le cosiddette “isole fluttuanti” di Titano sono state avvistate per la prima volta nel 2014 dalla navicella spaziale Cassini-Huygens mentre scrutava attraverso la foschia arancione che circonda la luna principale di Saturno. Esse apparivano come punti luminosi mutevoli sulla luna di Saturno sopra i laghi di metano ed etano liquidi creando parecchio sconcerto fra gli scienziati. Nessuno riusciva infatti a immaginare come potessero apparire e poi scomparire di osservazione in osservazione.
Adesso, una nuova ricerca condotta da Xinting Yu, docente presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università del Texas a San Antonio, suggerisce che queste isole misteriose siano in realtà pezzi galleggianti di solidi organici porosi e congelati con una forma non dissimile da quella del nido d’ape o del formaggio svizzero. Presumibilmente, i solidi si accumulano dopo le nevicate che scendono dal cielo di Titano.
“Volevo indagare se le isole magiche potessero effettivamente essere sostanze organiche che galleggiano sulla superficie, come la pomice che può galleggiare sull’acqua qui sulla Terra prima di affondare”, ha detto Yu in un’intervista.
Isole reali
Negli ultimi anni le teorie sviluppate per spiegare la presenza delle isole fluttuanti di Titano sono state divise in due categorie. Da un lato c’è chi sostiene che le isole hanno un aspetto fantasmatico e illusorio; dall’altro c’è chi dice che debbano essere corpi reali, fisici.
All’interno della prima categoria alcuni suggeriscono che le isole potrebbero essere causate dalle onde dei laghi di metano o etano, o forse anche da catene di bolle associate a materiali effervescenti sotto questi corpi liquidi.
Ma Yu ha scoperto la natura decisamente reale delle isole di Titano quando ha deciso di dare un’occhiata più da vicino a come l’atmosfera di Titano, che è il 50% più spessa di quella terrestre e ricca di metano e altre molecole organiche, si relaziona ai laghi liquidi e alle dune scure di materiale organico diffuse su tutta la sua superficie.
L’atmosfera superiore di Titano è densa di molecole organiche capaci di aggregarsi, congelarsi e poi nevicare sulla superficie lunare e sulla superficie dei calmi fiumi e laghi di metano ed etano che punteggiano questo panorama decisamente alieno.
Per vedere se questo potesse spiegare la presenza delle isole fluttuanti, il team ha dovuto prima scoprire se le complesse molecole organiche della “neve” di Titano si sarebbero immediatamente dissolte non appena avessero colpito i laghi e i fiumi liquidi. I ricercatori hanno determinato che, poiché questi corpi liquidi sono già pieni o “saturati” di molecole organiche, questa dissoluzione non può avvenire.
Affondare vs galleggiare
La domanda successiva a cui Yu voleva rispondere era: cosa succede a questi grumi una volta che vengono a contatto con i laghi e i fiumi di Titano? Affondano o galleggiano?
“Secondo la nostra opinione queste isole “magiche” non possono semplicemente galleggiare per un secondo e poi affondare. Devono galleggiare per un po’ di tempo, ma non per sempre,” ha detto Yu.
A prima vista, i modelli di Titano sembrano suggerire l’immediato affondamento dei solidi. L’etano e il metano nelle regioni liquide della superficie di Titano avrebbero una bassa tensione superficiale, mentre i solidi congelati avrebbero un’alta densità. Ciò implica che questi materiali congelati non dovrebbero galleggiare abbastanza a lungo da poter essere scambiati per isole, magiche o meno.
Tuttavia, afferma il team che ha pubblicato la ricerca su Geophysical Research Letters, esiste un meccanismo che consentirebbe a queste nevi di galleggiare molto più a lungo su laghi liquidi di metano o etano.
Se i grumi di neve fossero abbastanza grandi e porosi come il formaggio svizzero, i fori e i tubi cavi permetterebbero loro di galleggiare finché il metano o l’etano non filtrano all’interno, riempiendo i vuoti e facendoli affondare.
riempiendo i vuoti e facendoli affondare.
Il modello sviluppato da Yu e dai suoi colleghi ammette che i singoli accumuli di neve sarebbero troppo piccoli per permettere che ciò accada, ma se una quantità sufficiente di questa neve si ammassasse insieme sulle rive di un lago di Titano, pezzi di grandi dimensioni potrebbero staccarsi, cadere nel lago e galleggiare per un certo periodo di tempo.
Tutto sommato, è un processo simile al modo in cui le lastre di ghiaccio si staccano dai ghiacciai sulla Terra e galleggiano nei freddi mari artici o antartici.
Un altro mistero svelato
Nel contempo, Yu e i suoi colleghi hanno anche offerto una spiegazione per un altro mistero su Titano: perché i suoi corpi liquidi (fiumi e laghi di etano e metano) sono così calmi e pacifici con onde non più grandi di pochi millimetri?
Il team di scienziati ha stabilito che ciò è dovuto al fatto che le superfici di questi corpi liquidi sono ricoperte da una sottile coltre galleggiante di solidi congelati che ne garantisce la levigatezza.