Sapere Scienza

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L'atmosfera di Titano somiglia più del previsto a quella della Terra

19 Giugno 2015

Titano, la luna più grande di Saturno, possiede un sistema di venti di idrocarburi e nitrili che partono dalle sue regioni polari e soffiano nello spazio, in modo molto simile ai venti che provengono dalle regioni polari della Terra. Gli idrocarburi sono una categoria di molecole che include il metano nonché altre sostanze comuni come benzina, gas naturale e bitume. I nitrili, invece, sono molecole in cui azoto e carbonio sono strettamente legati.

 

Un satellite molto particolare

La ricerca degli scienziati dello University College London sui dati raccolti in oltre sette anni dalla sonda Cassini della NASA e ha rivelato le interazioni tra l'atmosfera di Titano e il campo magnetico e la radiazione solare. Titano, a differenza di tutti gli altri satelliti del sistema solare, ha una superficie rocciosa e possiede una spessa atmosfera (la Luna è rocciosa, ma non ha atmosfera). Inoltre, è l'unico oggetto del sistema solare, a parte la Terra, ad avere fiumi, precipitazioni e mari, ed è più grande del pianeta Mercurio. Per queste sue particolarissime caratteristiche, è stato studiato approfonditamente con la sonda Cassini il cui lander Huygens nel 2004 è atterrato sul satellite. "L'atmosfera di Titano è composta principalmente da azoto e metano, con una pressione superficiale pari a circa la metà di quella terrestre", ha spiegato Andrew Coates, che ha condotto lo studio. "I dati dello strumento Cassini Plasma Spectrometer (CAPS) hanno dimostrato che la parte superiore dell'atmosfera di Titano sta perdendo circa sette tonnellate di idrocarburi e nitrili ogni giorno e ora abbiamo capito il perché". Come si legge sulla rivista Geophysical Research Letters, questa perdita atmosferica è dovuta a un vento polare alimentato da un'interazione tra luce solare, campo magnetico solare e le molecole presenti nell'atmosfera superiore.

 

Come si forma quel vento polare?

"Quando la luce solare colpisce le molecole nella ionosfera di Titano, espelle elettroni dalle molecole di idrocarburi e dai nitrili, lasciando particelle cariche positivamente. Questi elettroni, noti come fotoelettroni, hanno un'energia specifica di 24,1 elettronvolt, e possono quindi essere tracciati dallo strumento CAPS, che li distingue facilmente da altri elettroni man mano che si propagano attraverso il campo magnetico circostante" continua Coates. Titano non ha un campo magnetico proprio ma è circondato dal campo magnetico in rapida rotazione di Saturno, che si dispone intorno a questo satellite come una sorta di coda di cometa. I fotoelettroni sfruttano questa coda magnetica, viaggiano lungo le linee di campo e creano così un campo elettrico che strappa le particelle di idrocarburi e nitrili (cariche positivamente) dall'atmosfera, attraverso tutta quella porzione che viene raggiunta dalla luce del Sole. SI forma così quel vento polare osservato dagli scienziati. Un simile vento polare era stato osservato solo sulla Terra, nelle regioni polari in cui il campo magnetico è aperto, e si sospetta fortemente esistere su Marte e Venere, i due pianeti del sistema solare più simili alla Terra. Questo studio, dunque, conferma che Titano, nonostante orbiti intorno a un gigante gassoso nel Sistema Solare esterno, sia uno degli oggetti più simili alla Terra mai studiato.

 

[Immagine: credit NASA/JPL-Caltech]

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