martes, 20 de septiembre de 2016

TITAN NOS SIGUE ESCONDIENDO SECRETOS .


El  18  de  abril  del  2015  ,  la  sonda  Cassini   tomó  esta  espectacular  imagen  de  Titan  y  Saturno  en  la  distancia   como  dos  finos  crecientes  . Crédito   :  NASA/JPL/Caltech./Val  Klavans .
Falta  un  año  y  días  para  que  se  acabe  esta  mision  interplanetaria  ,  pero  aun  así  después  de  mas  de  12  años  de  orbitar  Saturno  y  algunas  de  sus  lunas  ,  todavía  Titan  nos  sigue  escondiendo  secretos   ,  uno  puede  pensar  que  ya  sabemos  mucho  ,  pero  no  es tan  así   .
Todavía  hay  cosas  que  no  entendemos  ,  que  creemos  saber  pero  que  no  encaja  con  la  física  y  climatología  en  Titan  ,  se  nos  sigue  escapando  algunos  detalles  que  no  se  comprende  muy  bien   ,  Titan  podrá  ser  muy  parecido  a  la  Tierra  en  el  sentido  que  tiene  mares  ,  dunas  ,  nubes  ,  ríos  ,  etc  ,  pero  evidentemente  tiene  su  propia  idiosincrasia  geológica  .
Y  mas  que  nada  tiene  que  ver  con  sus  nubes  polares  ,  mas  bien  en  el  polo  norte  ,   que  según  va  cambiando  las  estaciones  aparece  y  desaparece  según  ese  cambio  de  estaciones  ,  para  los  científicos  de  la  mision  no  es  posible  la  existencia  de  nubes  de  hielo  en  Titan  .
Situado  en  la  estratosfera  de  Titan  ,  pero  en  su  polo  norte  ,   esas  nubes  están  hechas  de  un  compuesto  de  carbono  y   nitrogeno  conocido   como  dicianoacetileno  -   C4N2 -   que  es  uno  de  los  ingredientes  en  las  nubes  de  Titan  ,   el  dicianoacetileno  ha  sido  descubierto  en  Titan  a  traves  de   espectroscopia infrarroja    ,   una  cosa  a  tener  en  cuenta  es  que   a  medida  que  cambia  las  estaciones  en  Titan   ,  el   dicianoacetileno  se  condensa   y  se  evapora  en  un  ciclo   ,  y  de  esa  forma  permite  a  los  cientificos  de  la  mision   entender  la  meteorología  en  Titan  .

Una  partícula  de  hielo  de  dicianoacetileno  ,  las  partículas  tienen  una  capa  interior  de  cianoacetileno  -  HC3N   -  de  hielo  recubierto  con  una  capa  exterior   de  cianuro  de  hidrógeno   -   HCN  - en  el  extremo  izquierdo  de  la  infografia  ,  cuando  un  foton  de  luz  penetra  en  la  capa  exterior  ,   puede  interactuar  con  el  HC3N    ,  C3N  e  hidrógeno  ,  en  la  parte  central  de  la  infografia  se  observa   que  C3N  reacciona  con   HCN  para  producir  C4N2    e  hidrógeno  ,   que  se  observa  en  la  parte  derecha  de  la  infografia  .  Crédito  :  NASA/JPL/Caltech./GSFC.
Ya  años  atrás  ,  a  su  paso  por  Saturno  de  la  Voyager  1  ,  había  detectado  una  nube  de  hielo  como  en  este  caso  ,   si  lo  miramos  en  ese  sentido  ,  no  es  nada  asombroso  ,  pero  lo  que  intriga  a  los  científicos  de  la  Cassini  ,  es  que  se  detecta  menos  del  1%   de  dicianoacetileno   necesario  para  que  la  nube  se  condense  .   pero  lo  que  llama  la  atencion  es  que  usando  el  instrumento  CIRS    de  la  Cassini  -  un  instrumento  que  puede  detectar  e  identificar  las  huellas  espectrales  de  los  componentes  químicos  de  las  nubes  -   se  encontraron  con  una  nube  a  gran  altura  con  hielo  de  metano  ,   pero  lo  que  detectó   CIRS     es  que  esa  zona  de  nubes  es  tan  seca   como  un  desierto  ,  entonces  ¿  como  se  explica  la  presencia  de  dicianoacetileno  en  tan  baja  cantidad  ,  insuficiente  para  que  se  condense  ?  .
Por  eso  para  los  cientificos  de  la  mision  Cassini  ,  esta  situación  de  la  presencia  del  dicianoacetileno  a  solo  un  1%  escapa   a  lo  que  se  sabe  en  como  se  forman  las  nubes  en  Titan   ,  porque  para  que  se  formen   nubes  ,  es  necesaria  la  condensación   ,  por  ejemplo  en  la  Tierra  , se  conoce  muy  bien  el  ciclo  de  evaporación  y  condensación  del  agua  ,    lo  mismo  ocurre  en  Titan  ,   pero  con  la  presencia  del  metano  en   vez  de  la  presencia  del  agua   .

Titan  tiene  estaciones  que  duran  7  años  terrestres  ,  no  olvidar  que  Saturno  órbita  el  Sol  cada  29  años  ,   por  ejemplo  antes  del  equinoccio  ,  desaparecieron  las  nubes  en  el  polo  sur  de  Titan  ,  y  también  se  dispersan  las  nubes  en  el  polo  norte  ,  las  nubes  polares  de  etano   en  el  polo  norte   se  forman  en  la  troposfera  de  Titan  ,   en  el  invierno  y  entre  una  altura  de  30  a  50  kilómetros  de  altitud  ,  mediante  un  flujo  constante  de  etano   y  aerosoles  procedentes  de  la  estratosfera   ,   mientras  en  el  otro  hemisferio  ,  las  nubes  a  latitudes  media  y  alta  se  producen   por  el  acenso  desde  la  superficie   de  aire  enriquecido  de  metano  ,    y  a  lo  largo  de  los  años  de  actividad  científica  de  la  sonda  Cassini  ,  se  ha  podido  observar  la  presencia  de  nubes  en  tres  lugares  ,  nubes  en  el  polo  norte  ,  nubes  dispersas  en  el  polo  sur  y   nubes  en  los  40°  de  latitud  sur  como  se  observa  en  la  imagen  de  arriba  .
Lo  que  es  distinto  es  el  proceso  de  condensación  en  los  polos  norte  y  sur  de  Titan  ,  pero  en  este  caso  las  capas  de  nubes  ,   se  condensan  según  el  patrón  de  circulación  global  de  las  corrientes  de  gas  calientes  ,    entonces  a  continuación  eso  gases  se  condensan  ,  y  después  se  hunden  a  traves  de  las  capas  mas  frías  ,   en  la  estratosfera  polar  en  Titan  .

Una  imagen  cercana  de  la  nube  en  el  polo  norte  de  Titan  .  Crédito  :  NASA/JPL/Caltech.
En  Titan  se  forman  nubes  cuando  la  temperatura del  aire   y  la  presión  atmosférica  son favorables   para  que  el  vapor  se  condense  en  forma  de  hielo  ,   entonces  el  vapor  y  el  hielo  llegan   a  un  punto  de  equilibrio  ,   que  está  determinado  por  la  temperatura  del  aire   y  la  presión  atmosférica  ,   por  eso  ,  de  esa  forma  ,  se  puede  calcular   la cantidad  de  vapor   donde  el  hielo  está  presente  .....pero  hay  un  problema  ,   porque  para  que  las  nubes  se  condensen  ,   es  obligatorio  ese  equilibrio  entre  la  temperatura  del  aire  y  la  presión  atmosférica  ,   pero  eso  no  coincide  con  la  presencia  de  nube  de  dicianoacetileno   .
O  al  menos  se  necesitan  unas  100  veces  ese  vapor  para  que  exista  una  nube  de  dicianoacetileno   ,  para  los  cientificos  de  la  mision  Cassini   posiblemente  tenga  otra  explicación  ,  se  supone  que  en  lugar  de  la  nube  de   formación  por  condensación  ,  se  cree  que  el  hielo  de  C4N2    se  forma  debido  a  las  reacciones   que  tiene  lugar  con  otros   tipos  de  partículas  de  hielo   .

Una  imagen  fantástica  de  las  dunas  en  Titan   ,  es  lo  que  se  puede  ver  tras  el  manto  anaranjado  que  cubre  eternamente  a  este  misterioso  mundo  parecido  a  la  Tierra  .....  . Crédito  :  NASA/JPL/Caltech.
Una  de  las  ideas  propuesta  es  la  presencia  de  cianoacetileno   -   HC3N   -   a  medida  que  esos  pequeños  pedazos  de  hielo   se  desplazan  hacia  abajo  ,   a  traves  de  la  estratosfera  de  Titan  ,  son  recubiertos  por  cianuro  de  hidrógeno  -  HCN  -  entonces  en  esta  etapa  ,  la  partícula  de  hielo  tiene  un  núcleo  y  una  cascara  de  dos  productos  químicos  diferentes  ,   entonces  un  foton  de  la  luz  ultravioleta  atraviesa  esa  cascara  quimica ,   y  sucede  una  reacción  quimica en  el  hielo  ,   y  esta  reacción  puede  suceder  tanto  en  el  núcleo  o  dentro  de  esa  cascara  quimica  ,  y  eso  puede  producir  dicianoacetileno  e  hidrógeno   como  producto  químico  final  .
Para  los  cientificos   de  la  mision  Cassini  piensan  que  en  Titan   esas  reacciones  químicas  se  producen  en  el  interior  de  las  partículas  de  hielo  ,  por  eso  piensan  que  el  dicianoacetileno   no  haría  contacto  directo  con  la  atmosfera  de  Titan  ,  eso  quizas  explicaría   porque  el  hielo   y  las  formas  de  vapor   no  están  en  el  equilibrio  esperado  ,  cabe  acotar  que  por  ahora  solo  son  teorías  al  respecto  ,  quizas  en  el  día  de  mañana  se  confirma  tal  teoría  ,  por  ahora  solo  son  suposiciones  .


  
http://http//www.nasa.gov/cassini
http://http//saturn.jpl.nasa.gov
https://saturn.jpl.nasa.gov/news/2941/nasa-scientists-find-impossible-cloud-on-titan-again/
http://www.europapress.es/sociedad/ciencia/noticia-cassini-desvela-actividad-nubes-titan-20100922110203.html

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