Un team internazionale di scienziati ha utilizzato i dati combinati del telescopio spaziale James Webb (NASA/ESA/CSA) e del telescopio terrestre Keck II per osservare per la prima volta prove evidenti di convezione nuvolosa nell’emisfero nord di Titano, la luna più grande di Saturno. Questa scoperta, che rivela fenomeni atmosferici dinamici proprio nella regione dove si trovano la maggior parte di laghi e mari, apre nuovi scenari sulla comprensione del ciclo del metano e dei processi chimici complessi su questo affascinante corpo celeste. Titano è un mondo straordinario, avvolto da una densa foschia giallastra. Nonostante le enormi differenze con la Terra, presenta sorprendenti similitudini: un’atmosfera prevalentemente composta da azoto, nuvole, piogge e un ciclo meteorologico attivo. Tuttavia, al posto dell’acqua, è il metano a evaporare, condensarsi e cadere al suolo sotto forma di pioggia oleosa, in un ambiente gelido dove il ghiaccio d’acqua è duro come roccia.
“Titano è l’unico altro luogo del Sistema Solare in cui avviene qualcosa di simile al clima terrestre, con nuvole e piogge che cadono su una superficie solida”, ha spiegato Conor Nixon, autore principale dello studio e scienziato presso il Goddard Space Flight Center della NASA. E’ quanto si legge in un articolo ESA.
Le osservazioni e la scoperta
Le osservazioni, effettuate nel novembre 2022 e luglio 2023, hanno rivelato la presenza di nubi convettive nelle medie e alte latitudini dell’emisfero nord di Titano — proprio dove attualmente è estate. Mentre fenomeni simili erano già stati rilevati al sud, è la prima volta che si osserva la convezione atmosferica a nord. Questo è particolarmente rilevante, poiché è in questa zona che si trovano la maggior parte dei mari e laghi di metano, che potrebbero essere alimentati da queste piogge sporadiche.
Grazie all’uso di filtri infrarossi differenti, Webb e Keck hanno potuto “scrutare” vari livelli dell’atmosfera, stimando l’altitudine delle nuvole e il loro progressivo sollevarsi nel tempo. Sebbene non sia stata osservata precipitazione diretta, la variazione di quota suggerisce fortemente un’attività convettiva in corso.
“Le osservazioni di Webb sono state fatte alla fine dell’estate boreale di Titano, una stagione non documentata dalla missione Cassini-Huygens”, ha spiegato Thomas Cornet dell’Agenzia Spaziale Europea. “Con il supporto di telescopi terrestri, Webb ci sta fornendo nuove preziose informazioni sull’atmosfera di Titano”.
Il cuore chimico di Titano
Titano è anche un obiettivo di primaria importanza per l’astrobiologia. La sua atmosfera fredda, a circa -180 °C, ospita una chimica organica complessa, con molecole contenenti carbonio — il mattone fondamentale della vita sulla Terra. Il metano, continuamente spezzato dalla luce solare e dalle particelle cariche provenienti dalla magnetosfera di Saturno, è alla base di questo processo chimico. Una delle scoperte più significative ottenute da Webb è la rilevazione inequivocabile del radicale metile (CH₃), una molecola instabile che si forma quando il metano si disgrega. Questa scoperta consente agli scienziati di osservare i processi chimici in tempo reale.
“È come vedere la torta chimica mentre sta ancora cuocendo nel forno, anziché solo gli ingredienti all’inizio e il dolce finito”, ha commentato Stefanie Milam, coautrice dello studio.
Uno sguardo al futuro di Titano
La chimica atmosferica di Titano ha implicazioni importanti anche sul lungo periodo. Il metano, una volta distrutto, può formare nuove molecole che si depositano al suolo, oppure liberare idrogeno che sfugge nello spazio. Se non esiste una fonte sotterranea capace di rifornirlo, Titano potrebbe lentamente perdere il suo metano, diventando un mondo arido, simile a Marte.
“Il metano è un bene consumabile su Titano”, ha concluso Nixon. “Se non viene continuamente rigenerato dal sottosuolo, un giorno potrebbe scomparire, lasciando un mondo freddo, polveroso e quasi senz’aria”. Grazie a queste nuove scoperte, Titano si conferma uno degli ambienti più misteriosi e promettenti per la scienza planetaria. Con missioni future in fase di progettazione, come la possibile nuova sonda dell’ESA, l’esplorazione di questa enigmatica luna è solo all’inizio.
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