Laghi di Titano: mari di metano, lacūs e scoperte Cassini-Huygens
Scopri i laghi di Titano: mari e lacūs di metano svelati da Cassini‑Huygens — esplorazione, radar, immagini e scoperte che rivoluzionano la comprensione di Saturno.
Che cosa sono i laghi di Titano
I laghi di Titano, la più grande luna di Saturno, sono bacini superficiali composti principalmente da metano liquido e da altri idrocarburi come l'etano. Le aree più estese vengono chiamate maria (mari) mentre le raccolte più piccole sono indicate con il termine lacūs (laghi). Le conferme della loro esistenza sono arrivate grazie alla missione Cassini-Huygens.
Prime evidenze e rilevamenti
Fin dai passaggi delle missioni Voyager 1 e Voyager 2, è stato suggerito che Titano possedesse un'atmosfera molto densa in grado di sostenere forme di ciclo dei liquidi. Nel 1995 osservazioni con il telescopio Hubble e altri telescopi mostrarono per la prima volta segnali compatibili con la presenza di metano in forma liquida sulla superficie, ma le prove definitive sono arrivate soltanto con Cassini.
Scoperte con Cassini-Huygens
Quando la sonda Cassini giunse nel sistema di Saturno nel 2004, gli scienziati speravano di osservare riflessi solari da grandi specchi d'idrocarburi, ma inizialmente non furono trovati. Tuttavia, analisi successive e misure radar portarono a importanti risultati:
- Al polo sud fu identificata un'area scura chiamata Ontario Lacus, il primo lago individuato con buona certezza; la sua formazione è probabilmente legata a precipitazioni locali e a una dinamica meteorologica attiva nella zona.
- Passaggi radar e immagini a infrarossi ricavati durante il sorvolo nel 2006–2007 mostrarono, soprattutto nell'emisfero nord, ampie aree lisce interpretate come mari e laghi di idrocarburi. Nel gennaio 2007 il team di Cassini-Huygens ha annunciato la «prova definitiva» di laghi pieni di metano su Titano.
- Alcune di queste depressioni presentano valli e canali che somigliano a fiumi, suggerendo un ciclo di precipitazione, scorrimento e possibile evaporazione.
Composizione, estensione e caratteristiche
Le osservazioni spettrali e radar indicarono che i liquidi sono costituiti principalmente da idrocarburi (metano ed etano). Nel giugno 2008 lo spettrometro di mappatura visibile e a infrarossi di Cassini confermò senza dubbio la presenza di etano liquido in un lago dell'emisfero meridionale.
Tra i mari del polo nord si trovano bacini di dimensioni molto superiori ai laghi terrestri: alcuni superano l'estensione del Lago Superiore e comprendono vaste superfici come Kraken Mare, Ligeia Mare e Punga Mare (nomi utilizzati nella letteratura scientifica). Complessivamente, i laghi e i mari coprono una frazione relativamente piccola della superficie di Titano (stime riportano valori dell'ordine di 0,002–0,02% della superficie totale), ma contengono volumi di idrocarburi enormi: il 13 febbraio 2008 fu stimato che i bacini polari contengono "centinaia di volte più gas naturale e altri idrocarburi di tutto il gas naturale noto sulla Terra".
Il sito di atterraggio Huygens e il paesaggio equatoriale
La sonda Huygens, che fece un ingresso controllato nell'atmosfera di Titano il 14 gennaio 2005, atterrò in una regione equatoriale. Le immagini riprese durante la discesa e dopo l'atterraggio non mostrarono specchi d'acqua, ma rilevarono canali asciutti, depositi organici e un terreno solido coperto da ciottoli arrotondati probabilmente costituiti da ghiaccio d'acqua. Alcuni strumenti, come un penetrometro, rilevarono materiale che è stato interpretato come argilla bagnata, anche se le misurazioni potrebbero essere state influenzate dall'atterraggio su un grosso ciottolo. In generale la superficie esplorata si è mostrata simile a una spiaggia o a un deserto di sabbia di ghiaccio, con evidenze di processi fluviali passati.
Ciclo dei liquidi e meteorologia
Su Titano si osserva un vero e proprio ciclo degli idrocarburi, analogo al ciclo dell'acqua terrestre: evaporazione dai laghi, formazione di nuvole, precipitazioni (pioggia di metano/etano) e ruscellamento superficiale. Le previsioni meteorologiche per Titano suggeriscono che, durante l'anno saturniano (molto più lungo di quello terrestre), i depositi di liquidi possono migrare dall'equatore verso i poli, guidati da stagionalità e circolazione atmosferica.
Importanza scientifica e prospettive future
Titano è l'unico corpo del Sistema Solare, oltre alla Terra, dove si osservano liquidi stabili sulla superficie e una chimica organica complessa. Per questo motivo è un laboratorio naturale prezioso per studiare processi atmosferici, chimica prebiotica e dinamiche climatiche in condizioni molto diverse dalle terrestri. Le missioni future, tra cui il progetto Dragonfly della NASA (rotorcraft destinato a studiare la superficie di Titano), mirano a indagare più a fondo la composizione dei materiali e i processi che avvengono sia nelle regioni costiere sia nelle dune e nei bacini interni.
Osservazioni riassuntive
- I laghi di Titano sono costituiti principalmente da metano ed etano liquidi e sono stati rilevati in particolare ai poli.
- La missione Cassini-Huygens. ha fornito le prove decisive tramite radar e spettroscopia infrarossa.
- Esistono grandi mari nel nord di Titano, alcuni maggiori dei grandi laghi terrestri, mentre l'equatore è dominato da paesaggi desertici e antichi corsi d'acqua prosciugati.
- Il ciclo meteorologico degli idrocarburi rende Titano un luogo chiave per lo studio di fenomeni atmosferici e chimici lontani dalle condizioni terrestri.
Laghi di etano liquido, metano e azoto. Colorati in blu e marrone. Fotografie Kraken Mare, il grande lago in basso a sinistra, è grande il doppio di quello che si vede qui.
Dimensioni di Ligeia Mare e del Lago Superiore.
Immagine di Titano scattata durante lo sbarco di Huygens, che mostra colline, fiumi e spiagge.
I nomi dei laghi e dei mari dei Titani
La maria titanica (grandi mari di idrocarburi) prende il nome dai mostri marini della Terra.
| Nome | Latitudine | Longitudine | Diametro (km) | Fonte del nome |
| 68.0N | 310.0W | 1,170.0 | Il Kraken, mostro del mare norreno. | |
| Ligeia Mare | 79.0N | 248.0W | 500.0 | Ligeia, una delle Sirene, mostri greci |
Si ritiene che le aree chiamate Lacus siano laghi di metano. Prendono il nome dai laghi della Terra.
| Nome | Latitudine | Longitudine | Diametro (km) | Fonte del nome |
| Abaya Lacus | 73.17N | 45.55W | 65.0 | Lago Abaya, Etiopia |
| Bolsena Lacus | 75.75N | 10.28W | 101.0 | Lago di Bolsena, Italia |
| Feia Lacus | 73.7N | 64.41W | 47.0 | Lago Feia, Brasile |
| Koitere Lacus | 79.4N | 36.14W | 68.0 | Koitere, Finlandia |
| Mackay Lacus | 78.32N | 97.53W | 180.0 | Lago Mackay, Australia |
| Mývatn Lacus | 78.19N | 135.28W | 55.0 | Mývatn, Islanda |
| Neagh Lacus | 81.11N | 32.16W | 98.0 | Lough Neagh, Irlanda del Nord |
| Oneida Lacus | 76.14N | 131.83W | 51.0 | Oneida Lake, USA |
| Ontario Lacus | 72.0S | 183.0W | 235.0 | Lago Ontario, al confine tra Canada e Stati Uniti. |
| Sotonera Lacus | 76.75N | 17.49W | 63.0 | Lago Sotonera, Spagna |
| Passero Lacus | 84.3N | 64.7W | 81.4 | Sparrow Lake, Canada |
| Waikare Lacus | 81.6N | 126.0W | 52.5 | Lago Waikare, Nuova Zelanda |
Laghi di metano su Titano: Immagine radar Cassini, 2006
Pagine correlate
- Sistema solare
Domande e risposte
D: Che cos'è la sonda spaziale Cassini-Huygens?
R: La sonda spaziale Cassini-Huygens è una missione congiunta della NASA, dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), lanciata nel 1997 per studiare Saturno e le sue lune. È stato responsabile della scoperta di laghi di metano liquido su Titano, una delle lune di Saturno.
D. Come sono chiamati i laghi più grandi su Titano?
R: I laghi più grandi di Titano sono conosciuti come maria, o mari.
D: Come hanno fatto gli scienziati a concludere che Titano aveva mari di metano liquido?
R: Gli scienziati hanno dedotto per la prima volta che Titano aveva mari di metano liquido dopo aver letto i dati di Voyager 1 e Voyager 2, che mostravano che Titano aveva un'atmosfera spessa in grado di sostenere laghi. Tuttavia, la prova definitiva è stata trovata solo nel 1995, quando le immagini scattate da telescopi come Hubble hanno mostrato che il metano liquido potrebbe essere stato presente in laghi o oceani planetari simili a quelli della Terra.
D: Quando il programma Cassini ha dimostrato che Titano ha dei laghi liquidi?
R: La missione Cassini ha dimostrato che Titano ha dei laghi liquidi nel gennaio 2007, quando ha sorvolato e scattato immagini radar del suo polo sud, rivelando un'ampia area scura chiamata Lacus Ontario - forse un'area di nuvole di pioggia - e una possibile linea costiera.
D: Quali sostanze chimiche sono state trovate nei laghi polari di Titano?
R: Gli scienziati, studiando le immagini a infrarossi scattate dalla sonda Cassini-Huygens, hanno scoperto che uno o più dei grandi laghi polari di Titano contengono idrocarburi come etano e metano.
D: Quanta acqua copre la superficie di Titano?
R: Secondo i dati raccolti dal flyby della sonda Cassini-Huygens nel dicembre 2007, l'acqua copre lo 0,002-0,02% della superficie di Titano.
D: In base ai dati raccolti dal sito di atterraggio Huygens-Cassinis vicino al centro di Titano, quale ritiene sia la posizione degli scienziati?
R: Gli scienziati ritengono che ci possa essere argilla umida vicino al centro di Titano, perché i dati raccolti dal sito di atterraggio di Huygens-Cassinis non hanno mostrato aree liquide aperte, ma hanno mostrato fiumi prosciugati e un'ampia area piatta coperta da rocce fatte di ghiaccio d'acqua, suggerendo che un tempo erano presenti liquidi in questa posizione.
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