Titán desvelado

Ángel Gómez Roldán / 28-01-2005

El pasado día 14 de enero, este humilde “caótico” que les escribe se encontraba en las instalaciones del Centro Europeo de Astronomía Espacial en Villafranca del Castillo, cerca de Madrid. Allí, la Agencia Espacial Europea (ESA) organizaba una serie de actos a lo largo de una jornada intensa durante la cual la sonda Huygens iba a descender en la desconocida y glacial atmósfera del mayor satélite de Saturno: Titán.

Científicos, ingenieros y periodistas seguimos las noticias a través de la televisión de la ESA, desgranando hora a hora las diferentes etapas de esta misión histórica: la entrada de la sonda europea en la atmósfera titania, la apertura consecutiva de los tres paracaídas y la confirmación de que se había detectado su señal portadora. El punto culminante fue la llegada de los datos tomados por Huygens mientras caía hacia la gran luna, que eran reenviados por la sonda Cassini (NASA), en sobrevuelo de Titán. Cuando apareció en una pantalla gigante la primera imagen de la superficie de este satélite, las caras de asombro de los presentes dieron paso a una salva de aplausos. Tomada a 16 km de altura, mostraba lo que parecía un río y sus afluentes desembocando en una costa. Fue un momento increíble.

Mucho se ha escrito ya en los medios sobre esta fascinante aventura interplanetaria, que ha llevado a la máquina de la ESA a recorrer durante siete años la mitad del Sistema Solar a lomos de la nave Cassini . En julio del año pasado, ambas llegaron al sistema de Saturno y sus 33 lunas, pero no fue hasta la madrugada de la pasada Navidad que Huygens, de poco más de trescientos kilos de peso, fue liberada del abrazo protector de su nave madre y se dirigió en caída libre hacia Titán a más de 18.000 km/h, entrando en las capas de su atmósfera el 14 de enero.

Descubierta por el astrónomo holandés Christiaan Huygens en 1655, la mayor luna del planeta Saturno tiene 5.150 km de diámetro. Es mayor que los planetas Mercurio y Plutón, y apenas menor que Ganímedes, el satélite más grande de Júpiter y de todo el Sistema Solar. Además de su tamaño, la gran peculiaridad que la hace única es una espesa atmósfera de nitrógeno, metano y argón, un sesenta por ciento más densa que la terrestre, que fue vista por primera vez por el astrónomo español Josep Comás Sola en 1907, aunque el crédito de su hallazgo se otorga injustamente en 1944 al holandés-americano Gerard Kuiper.

La atmósfera de Titán es casi completamente opaca a la luz visible. Forma una homogénea capa de color naranja, tono que es apreciable incluso con un pequeño telescopio. Las misiones espaciales Pioneer 11 y Voyager 1 y 2, que pasaron por el sistema de Saturno en 1979, 80 y 81 respectivamente, sólo pudieron fotografiar con sus cámaras un satélite que parecía una uniforme bola anaranjada. Se constató, sin embargo, que la temperatura en la superficie era del orden de los 180 grados centígrados bajo cero, y que la química atmosférica distaba mucho de ser aburrida.

Posee una apreciable cantidad de moléculas de hidrocarburos (mayormente etano, acetileno, etileno y propano), que junto con el metano reaccionan con la luz ultravioleta solar y dan lugar a la neblina o smog que cubre por entero el satélite. Observaciones recientes realizadas con el telescopio espacial Hubble y otros grandes instrumentos desde la Tierra, mostraron que existen zonas brillantes y oscuras claramente diferenciadas, al estilo de los continentes y los océanos terrestres. Se trabajó con longitudes de onda del infrarrojo cercano y filtros especiales, que permiten ver parcialmente la superficie de Titán.

Dado que la temperatura y la presión en su superficie permiten que algunos gases de su atmósfera, como el metano y el etano, se licuen, muchos planetólogos llegaron a la conclusión de que podrían existir lagos, o incluso mares, de una mezcla de hidrocarburos en estado líquido. Además, la mayor parte de los científicos considera Titán como un espejo de lo que fue la Tierra primitiva hace cuatro mil millones de años, con abundancia de moléculas orgánicas (compuestos de carbono), y una densa atmósfera de nitrógeno. Sin embargo, su potencial astrobiológico es muy pequeño a causa de las gélidas temperaturas, que probablemente determinan que las reacciones químicas ocurran muy lentamente y de manera distinta que en la Tierra, aunque su estudio podría aportar valiosas pistas sobre el origen de la vida en nuestro planeta.

Con estos antecedentes, no es de extrañar que la misión de la Huygens fuese seguida con un inusitado interés. ¿Funcionaría correctamente después de su largo viaje interplanetario? ¿Qué sorpresas nos depararía en su descenso a través de las nubes de metano de Titán? ¿Aterrizaría en un suelo helado o, por el contrario, lo haría en un espeso lago de hidrocarburos?

Tras su llegada a Saturno, Cassini efectuó dos sobrevuelos a Titán, en octubre y diciembre de 2004, para refinar la trayectoria de colisión de Huygens. Sirvieron para que la nave tomara imágenes cercanas a través de filtros especiales, e incluso realizara unas primeras observaciones con su sistema de radar, que penetra en la densa capa de nubes y permite tener una idea de la configuración del terreno. Los datos mostraron una superficie que parece activa geológicamente, pues no se observan cráteres de impacto y sí estructuras que semejan flujos o drenajes causados por fluidos. También se vio que la atmósfera está formada por más capas de las previstas, y que periódicamente se forman nubes brillantes de metano, por lo que debe existir algún tipo de ciclo atmosférico.

Durante las casi tres horas que duró el descenso en paracaídas de Huygens en la atmósfera de Titán, la sonda europea realizó medidas con sus seis experimentos, que apenas están comenzando a ser interpretadas por los científicos. Al principio, las cámaras de la sonda sólo mostraban un borrón de diferentes intensidades, a medida que cruzaba las espesas capas de nubes. Por fin, a unos 30 km de altura, el cielo aclaró, y por primera vez la Humanidad pudo contemplar el paisaje titanio en 350 imágenes en blanco y negro.

A la semana del aterrizaje de la sonda, científicos de la ESA y de otros organismos ofrecieron las primeras interpretaciones. Según Martin Tomasko, de la Universidad de Arizona e investigador principal de las cámaras de Huygens, Titán muestra evidencias de procesos hidrológicos de precipitación, erosión y abrasión análogos a los de la Tierra: cauces de ríos secos con afluentes causados por la lluvia, líneas de costa con playas, y extensas planicies oscuras que parecen lechos lacustres. Es decir, un paisaje similar al de los desiertos terrestres en los que llueve ocasionalmente pero el agua se filtra bajo tierra. La explicación parece ser que, debido a las bajísimas temperaturas de Titán, el papel del agua lo desempeña el metano, que realiza un ciclo de evaporación, condensación y precipitación parecido al del agua en la Tierra: de las nubes caen lluvias de metano líquido, que empapa el suelo helado y fluye por él en forma de ríos hacia las planicies bajas, donde es filtrado por el terreno para más tarde volverse a evaporar.

De hecho, Huygens no aterrizó sobre un suelo de roca dura ni se zambulló en un lago líquido, sino que se “embarró” en un terreno con la consistencia de la arcilla húmeda o la arena mojada, en el cual se hundió unos 10 ó 15 cm. Al contacto con el metal comparativamente caliente de la sonda, aparecieron pequeñas nubecillas de metano en evaporación. Encima de este barro había una pequeña corteza dura. La única fotografía de la superficie muestra lo que parece un lecho fluvial arenoso, con pequeñas rocas de hielo de agua sucio redondeadas por la erosión líquida. La sonda estuvo funcionando casi tres horas en la superficie helada de Titán, antes de que sus baterías se agotasen.

Los apenas 500 Megabytes de datos que envío Huygens caben en un solo CD, pero tendrán ocupados a los planetólogos durante años. Los más de cuarenta sobrevuelos a Titán que realizará Cassini en los próximos años complementarán la imagen de este mundo extraño, complejo y fascinante del Sistema Solar.

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    En sonido audible, los ecos de radar recibidos por Huygens durante los últimos kilómetros del ...

El autor

Ángel Gómez Roldán es Divulgador científico especializado en astronomía y ciencias del espacio, y director de la revista "AstronomíA".

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