Los castillos de arena en Titán no necesitan agua

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Imagen compuesta de Titan formada a partir de 4 imágenes tomadas por la sonda Cassini en 2004.

Los vientos predominantes en Titán, la luna de Saturno, van de Este a Oeste sobre la superficie del satélite, pero las dunas de algo que podemos llamar arena (aunque no lo sea) de casi 100 m de alto se forman en la dirección contraria. Varias teorías se han propuesto para explicar este fenómeno, pero ninguna es completamente satisfactoria.

Ahora un grupo de investigadores encabezado por Joshua Méndez Harper, del Georgia Institute of Technology (EE.UU.), ha realizado una serie de experimentos que sugieren que las partículas que cubren la superficie de Titán están cargadas eléctricamente.

Arriba dunas de arena en el desierto de namibia (Tierra); abajo, dunas en la región de Belet (Titán)

Cuando el viento sopla con velocidad suficiente (unos 25 km/h; lo que representa la fuerza de un viento de unos 100 km/h en la Tierra, ya que la atmósfera de Titán tiene 4 veces la densidad de la de nuestro planeta) los gránulos “salen volando” y rebotando en un movimiento que los geólogos llaman saltación. Estos gránulos no son silicatos (como la arena de la Tierra) sino probablemente algún tipo de hidrocarburo oscuro (como si fuese hollín); recordemos que en Titán hay lagos y mares de metano y etano líquidos.

Durante la saltación los choques de los gránulos entre sí y con los componentes de la atmósfera rica en nitrógeno provocan que adquieran carga eléctrica por fricción, y terminan formando agrupaciones unidas electrostáticamente que adquieren tamaño suficiente como para que sean difíciles de mover. Mantendrían la carga durante días, si no meses, uniéndose a otras sustancias hidrocarbonadas presentes en el medio. Como resultado, los vientos predominantes, muy suaves, serían incapaces de mover las dunas.

El experimento se llevó a cabo en unas condiciones como las de Titán en un recipiente cilíndrico a presión. Se introdujeron granos de naftaleno y bifenilo, dos compuestos que se cree que existen en la superficie de Titán, en una atmósfera de nitrógeno puro. Tras 20 minutos de hacer girar el cilindro los investigadores midieron las características eléctricas de cada grano conforme salía del tubo.

Todas las partículas estaban cargadas y aproximadamente el 5 % no salía del tubo. Los experimentos se repitieron con arena y con ceniza volcánica; en estos casos todo el contenido salía del tubo. Ello se debe a que los silicatos de arena y cenizas adquieren carga, pero es pequeña y se disipa pronto. Por eso hace falta agua para construir castillos de arena en la playa. En Titán, simplemente, no hace falta.

Referencia:

J.S. Méndez Harper et al (2017) Electrification of sand on Titan and its influence on sediment transport Nature Geoscience doi: 10.1038/ngeo2921

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

1 comentario

  • Avatar de Martín

    Me encuentro repasando los artículos acumulados de este sitio en mi lector de RSS y quise pasarme por aquí para felicitarlos. Me parece muy bueno lo que hacen y muy interesantes los temas tratados.

    Gracias!

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