Nuove osservazioni della sonda Cassini hanno svelato altri dettagli del mostruoso vortice di composti congelati apparso a maggio 2012 al polo sud di Titano, la grande luna di Saturno. Gli ultimi risultati sono stati presentati al 47° incontro annuale della Division for Planetary Sciences ( DPS15) della American Astronomical Society, in corso a Washington D.C..
La nuvola è segno dei cambiamenti stagionati e di un inverno molto rigido su Titano.
A prima vista, sembrava una concentrazione di foschia ad alta quota: la Cassini aveva visto qualcosa di simile nel 2004, appena giunta nel sistema di Saturno, ma al polo nord della luna che all'epoca era avvolto nell'inverno.
Credit: ESA/AOES
Successivamente, si è scoperto che il vortice roteava a 300 chilometri di altitudine, dove l'aria dovrebbe essere troppo calda per favorire la formazione di sistemi nuvolosi così massicci. Ora, gli ultimi studi confermano che in effetti si tratta solo della punta di un iceberg.
La mostruosa nuvola ghiacciata, la cui densità comunque dovrebbe essere simile alla nebbia terrestre, affonderebbe le sue radici nella bassa stratosfera della luna, cioè subito sopra la troposfera che è la zona dove si formano i fenomeni meteorologici.
I dati sono stati raccolti dallo spettrometro CIRS ( Composite Infrared Spectrometer) a bordo della Cassini che rileva i profili termici dell'atmosfera con osservazioni a diverse lunghezze d'onda.
"Quando abbiamo guardato i dati in infrarosso questa nube di ghiaccio spiccava come qualcosa mai visto prima", ha detto Carrie Anderson, del Goddard Space Flight Center di Greenbelt (Maryland).
Il vortice al polo sud di Titano ripreso il 27 giugno 2012
Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Sulla Terra, le nuvole di pioggia si formano quando l'acqua evapora dalla superficie ed il vapore acqueo che risale attraverso la troposfera, raggiunge una quota in cui la combinazione di temperatura e pressione dell'aria sono giuste per la condensazione. Le nubi di metano su Titano si formano in modo simile, ma non il vortice polare. Il questo caso, la circolazione atmosferica trasporta i gas dal polo estivo a quello al polo invernale con un processo noto come subsidenza atmosferica. Il modello dovrebbe essere simile allo schema della cella di Hadley, che si verifica sulla Terra: un tipo di circolazione convettiva, che coinvolge l'atmosfera tropicale generando un'ascesa di aria calda nei pressi dell'equatore che, dopo essere risalita fino ad un'altezza di circa 10-15 km, si sposta verso i tropici dove ridiscende verso la superficie e si dirige nuovamente verso l'equatore.
Su Titano, i gas che affondano negli strati più bassi, una miscela di idrocarburi e nitrili, incontrano temperature più fredde durante la discesa, condensando a temperature diverse e stratificandosi in nuvole, fornendo anche indizi sulla circolazione globale nell'atmosfera della luna.
La dimensione, l'altitudine e la composizione del vortice dimostra che l'inverno arriva aggressivo con temperature al polo sud intorno ai -150 gradi Celsius.
La nuvola è probabilmente un mix di idrogeno, carbonio, azoto e potrebbe contenere anche particelle tossiche di acido cianidrico ( HCN), secondo studi precedenti.
L'inverno è arrivato nel 2011 nell'emisfero sud di Titano e dato che le stagioni durano 7,5 anni terrestri sulla luna di Saturno, sarà ancora inverno al polo sud quando la missione Cassini terminerà nel 2017.
"L'opportunità di vedere le prime fasi dell'inverno su Titano è molto emozionante", ha detto Robert Samuelson, un ricercatore Goddard.
"Quello che abbiamo visto finora suggerisce che le prime fasi invernali a sud sono molto più gravi delle ultime dell'emisfero nord".
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