L’atmosfera di Titano in un PC

E’ un mondo davvero particolare Titano, la maggiore delle lune di Saturno. Possiede un’atmosfera ben strutturata, dove si formano e si muovono nubi, dalle quali scaturiscono precipitazioni che vanno poi ad alimentare mari ed oceani. Detta così, sembrerebbe la descrizione di una seconda Terra. In realtà, Titano è freddissimo, con una media di -170 celsius sulla sua superficie e un’atmosfera composta principalmente da metano, così come per i suoi nembi, le piogge e i suoi bacini liquidi. E’ il metano dunque l’elemento chimico che, in forma solida, liquida e gassosa, domina l’atmosfera di Titano. La visione così dettagliata che ne abbiamo oggi è soprattutto merito della missione NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens, in orbita da dieci anni attorno al sistema di Saturno, e in particolare dei dati raccolti dallo spettrometro VIMS, uno degli strumenti che equipaggiano la sonda, il cui canale nella radiazione visibile fornito dall’ASI è stato realizzato in Italia con la guida scientifica dell’INAF.

E’ possibile però ricostruire la composizione dell’atmosfera di Titano con un modello matematico generato al computer? A questa domanda prova a rispondere lo studio di Vladimir Krasnopolsky, direttore del Laboratorio per la Spettroscopia Infrarossa ad Alta Risoluzione delle Atmosfere Planetarie dell’Istituto di Fisica e Tecnologia di Mosca. Il ricercatore russo ha elaborato una simulazione in cui sono stati inseriti, tra gli ‘ingredienti’ dell’atmosfera di Titano, 83 differenti tipi di molecole neutre e 33 ioni, che interagiscono e si combinano tra loro in 420 diverse reazioni chimiche. I parametri di base inseriti nella simulazione sono stati ottenuti dalle osservazioni di Cassini, del suo probe Huygens (che è stato il primo oggetto umano a raggiungere la superficie di Titano) e  integrate dai dati del telescopio submillimetrico IRAM e del telescopio spaziale Herschel dell’ESA.

I risultati di questa simulazione, riportati in un articolo pubblicato sulla rivista Icarus, sembrano riprodurre con buona accuratezza la composizione dell’atmosfera reale di Titano. Certo, non tutto è perfetto, ci sono ancora delle discrepanze, che in parte possono essere imputate all’approssimazione che ancora abbiamo sui valori delle concentrazioni di alcune sostanze. “La coerenza del modello con la realtà ci permette di dire con precisione dove si spostano le sostanze chimiche nella ionosfera di Titano e da dove provengono” commenta Krasnopolsky.

Per saperne di più:

l’articolo Chemical composition of Titan’s atmosphere and ionosphere: Observations and the photochemical model di di Vladimir Krasnopolsky pubblicato sulla rivista Icarus

Fonte: Media INAF | Scritto da Marco Galliani