La Pioggia su Titano è Rarissima: Anche Una Volta ogni 1.000 anni

Anche se ci sono interi laghi e fiumi di idrocarburi liquidi sulla superficie di Titano, la pioggia che le alimenta potrebbe essere un fenomeno ben più raro. Secondo i dati raccolti dalla missione Cassini, alcune parti di Titano potrebbero vedere la pioggia solo una volta ogni 1.000 anni circa. Secondo il Dr. Ralph Lorenz, del John Hopkins Applied Physics Laboratory (JHUALP), una nuova missione per Titano è esattamente quello che serve per riuscire ad andare a fondo di questa e altre questi collegate ed esaminare la pioggia.

Potrebbe sembrare strano pensare alla pioggia da un'altra parte del Sistema Solare, così come parlare di laghi, fiumi e delta, ma grazie alla missione Cassini abbiamo scoperto che Titano ospita un complesso ciclo liquido simile in alcuni aspetti a quello che abbiamo sulla Terra, anche se, con temperature che sfiorano i -180°C, nel caso di Titano non si parla di acqua ma di metano ed etano liquido.

Ma aldilà delle somiglianze ci sono anche molte differenze notevoli nel caso di Titano, perché sembra che la pioggia per esempio, quando arriva, è estremamente violenta e riesce a scavare anche profondi canali in poco tempo. Inoltre sembra essere anche rara. In tutti questi anni della missione Cassini, gli scienziati hanno visto soltanto due casi in cui delle regioni sono diventate leggermente più scure, indicando possibili precipitazioni.

Per quanto riguarda le nuvole, aldilà di quello che potrebbe sembrare dal colore dell'atmosfera e dall'alone che la copre, Titano è relativamente sereno. La Terra ha una copertura di nuvole che varia tra 50 e 65 per cento, mentre un'indagine fatta tra il 2001 ed il 2003 con il Keck ha mostrato che la copertura media di nuvole su Titano varia tra 0.2 e 0.6 per cento. Un'altra cosa particolare riguarda il fatto che moltissime di queste nuvole si trovano intorno ai poli e spesso durante l'estate. La copertura media di queste zone può arrivare anche a percentuali che variano tra 2.5 e 7.2%

Alcune simulazioni numeriche fatte mostrano che il sistema di nuvole può arrivare a coprire anche zone grandi 150 km, ma hanno nuclei dove la precipitazione copre al massimo circa 20 km per volta, o circa 1-2% dell'area della nuvola.

Il team ha spiegato che le simulazioni indicano una probabilità che circa 1000 kg/m^2 di precipitazioni di metano liquido avvengano intorno ai poli durante l'intera stagione estiva di Titano, con circa 2000 kg/m^2 in alcune zone locali. Va notato che le quantità (equivalenti a 2-4 metri di pioggia) viste nelle simulazioni, sono un po' in eccesso rispetto alla media a lungo termine. I due valori potrebbero però essere riconciliati notando che le nuvole, e quindi anche la pioggia sono molto più frequenti ai poli che altrove. Questo aiuterebbe a riportare la media globale di pioggia su Titano a valori tra il 0.3 e 0.6 metri all'anno, in accordo con i limiti energetici osservati.

Nei modelli creati, le tempeste individuali riescono a portare anche una caduta di quantità enormi di liquido. Tra 20 e 200 kg/m^2 ogni ora, per diverse ore. Quindi la quantità prevista, di circa 2000 kg/m^2 in alcune zone, potrebbe tradursi in alcune decine di tempeste e la pioggia durerebbe al massimo 50.000 ore durante l'intera stagione estiva di Titano. In altre parole, pioverebbe soltanto 0.01-0.1% del tempo.
Quindi in media, le regioni ai poli vedrebbero tra 10 e 100 ore di pioggia ogni anno di Titano (circa 30 anni Terrestri). Ma le parti più secche della luna, potrebbero vedere una goccia ogni 1.000 anni.

Gli scienziati continueranno ad usare Cassini per osservare da vicino Titano e dare la caccia ad eventuali cambiamenti sia nella distribuzione e numero delle nuvole presenti sia dei laghi scoperti sulla superficie. Tuttavia, una soluzione ottimale per analizzare questo fenomeno è una sonda che atterri in uno dei laghi e osservi una di queste piogge.

A questo proposito, il Dr. Lorenz ha parlato durante la recente Riunione degli Scienziati Lunari e Planetari, in Texas, mostrando una missione proposta, chiamata TiME (Titan Mare Explorer). La missione è una delle tre missioni scelte per la finale della categoria Discovery della NASA, che prevede missioni a budget medio-basso, come MESSENGER e Dawn.

Se sarà selezionata, la missione TiME viaggerà fino a Saturno e scenderà attraverso la spessa atmosfera di Titano per poi atterrare nel lago Ligeia Mara, sulla superficie della luna. Una volta li cercherebbe tracce di pioggia, anche se si tratta di un evento estremamente raro e quindi servirebbe una fortuna straordinaria. Tuttavia i suoi strumenti permetterebbero non solo di analizzare in dettaglio la composizione dei laghi e dell'atmosfera, ma anche di restare in ascolto per la pioggia, sentendola mentre cade direttamente sopra di essa, o sulla superficie del lago intorno a se.
TiME avrà anche ovviamente camere in grado di riprendere e studiare la formazione di nuvole, eventuali piogge e arcobaleni di metano.

Assumendo che i fronti di pioggia sono grandi 10 km in larghezza, sarebbero osservabili a circa 20 km di distanza. Il lander quindi dovrebbe riuscire a rilevare qualsiasi tempesta o pioggia in un'aria grande 1200 km^2. "Potremmo aspettarci una possibilità del 50% di osservare una qualche pioggia in una missione lunga 2.500 ore." ha spiegato il Dr. Lorenz.

http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2012/pdf/2472.pdf

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