¿Por qué Titán se parece a la Tierra?

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La luna más grande de Saturno, Titán, presenta algunos paisajes muy similares a los de la Tierra: lagos y ríos, cañones laberínticos y dunas de arena suave. Sin embargo, estas formaciones geológicas en Titán están hechas de materiales completamente diferentes. En lugar de agua, es metano líquido el que fluye a través de los ríos, y en lugar de arena, son hidrocarburos los que soplan hacia las dunas.

Durante años, los científicos se han quedado perplejos por cómo se formaron estos paisajes, dada su composición diferente a la de la Tierra. Pero ahora han determinado una teoría muy plausible.

Debido a que se teoriza que los sedimentos de Titán están hechos de compuestos orgánicos sólidos, deberían ser mucho más frágiles que los sedimentos a base de silicato que se encuentran en la Tierra. Por lo tanto, el viento de nitrógeno y el metano líquido deberían desgastar los sedimentos de Titán hasta convertirlos en polvo fino, que no podría soportar estructuras tan variadas.

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Un equipo dirigido por Mathieu Lapôtre, profesor asistente de ciencias geológicas en la Universidad de Stanford, ha encontrado una solución potencial: una combinación de sinterización, viento y cambio estacional puede ser los responsables del aspecto de Titán.

Los investigadores estudiaron un tipo de sedimentos llamados ooides, que se pueden encontrar en la Tierra y que tienen una composición similar a la de Titán.

Los ooides se pueden encontrar en aguas tropicales donde forman granos muy finos. Estos granos acumulan material simultáneamente a través de la precipitación química y se erosionan en el mar. Como resultado, mantienen un tamaño constante.

Los investigadores creen que algo similar podría estar sucediendo en Titán.

“Pudimos resolver la paradoja de por qué pudo haber dunas de arena en Titán durante tanto tiempo a pesar de que los materiales son muy débiles”, dijo Lapôtre. “Presumimos que la sinterización, que involucra la fusión de granos vecinos en una sola pieza, podría contrarrestar la abrasión cuando los vientos transportan los granos”. dijo Lapôtre en un comunicado.

El modelo atmosférico y los datos de la misión Cassini revelan que los vientos son comunes cerca del ecuador, lo que respalda la idea de que allí se podría crear menos sinterización y, por lo tanto, granos de arena finos, un componente crítico de las dunas.

Los autores del estudio predicen una pausa en el transporte de sedimentos en latitudes medias a ambos lados del ecuador, donde la sinterización podría dominar y crear granos cada vez más gruesos, convirtiéndose eventualmente en el lecho rocoso que conforma las llanuras de Titán.

Los granos de arena también son necesarios para la formación de los terrenos laberínticos de la luna cerca de los polos. Los investigadores creen que estos distintos riscos podrían ser como karsts en piedra caliza en la Tierra, pero en Titán, serían características colapsadas hechas de areniscas orgánicas disueltas.

El flujo de los ríos y las tormentas de lluvia ocurren con mucha más frecuencia cerca de los polos, lo que hace que sea más probable que los sedimentos sean transportados por los ríos que por los vientos. Un proceso similar de sinterización y abrasión durante el transporte fluvial podría proporcionar un suministro local de granos de arena gruesos, la fuente de las areniscas que se piensa forman los terrenos laberínticos.

Los investigadores descubrieron que los vientos eran más comunes alrededor del ecuador de la luna, lo que creaba las condiciones óptimas para el desarrollo de las dunas. Sin embargo, en otros lugares, el equipo sospecha que los vientos más bajos permitieron la formación de granos más gruesos y, a su vez, la formación de rocas sedimentarias más sólidas. A partir de ahí, el viento podría erosionar la roca más dura y convertirla en sedimentos más finos, tal como sucede en la Tierra.
Además, debido a que se sabe que Titán es el único cuerpo celeste en nuestro sistema solar además de la Tierra que tiene un ciclo estacional de transporte de líquidos, el equipo de Lapôtre planteó la hipótesis de que el movimiento de metano líquido probablemente también contribuya a la erosión y al desarrollo de sedimentos.

“Estamos demostrando que en Titán, al igual que en la Tierra y lo que solía ser el caso en Marte, tenemos un ciclo sedimentario activo que puede explicar la distribución latitudinal de los paisajes a través de la abrasión episódica y la sinterización impulsada por las estaciones de Titán”, dijo Lapôtre. “Es bastante fascinante pensar en cómo existe este mundo alternativo tan lejano, donde las cosas son tan diferentes y, sin embargo, tan similares”, concluye el científico

Referencia:

Mathieu G. A. Lapôtre. et al. The Role of Seasonal Sediment Transport and Sintering in Shaping Titan’s Landscapes: A Hypothesis AGU. 2022. doi.org/10.1029/2021GL097605

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