Bassa marea su Titano? Una superficie solida e soffice per Huygens

Discesa e atterragio di Huygens
30 Novembre 2005

Il Surface Science Package (SSP) ha rivelato che nell’atterraggio Huygens potrebbe aver urtato e rotto un cristallo di ghiaccio e che poi sia finito su una superficie sabbiosa, forse intrisa di metano liquido. La marea di Titano si è appena ritirata?

Il SSP è costituito da nove sensori indipendenti, scelti per affrontare tutta la vasta gamma di materiali che Huygens poteva incontrare, liquidi, soffici o ghiacciati che fossero. Alcuni sensori sono stati progettati principalmente per un atterraggio su una superficie solida, altri su una superficie liquida, mentre otto sensori sono rimasti operativi anche nel corso della discesa.

Ad alte quote, il sensore di pendenza a due assi dello SSP ha registrato movimenti violenti e inattesi della sonda, suggerendo una forte turbulenza meteorologica di origine che resta ignota, al momento.

Il penetrometro e l’accelerometro hanno mostrato che l’impatto sul sito di atterraggio non è stato né duro (come sarebbe stato se si fosse trattato di ghiaccio) né particolarmente soffice (come sarebbe stato se si fosse trattato di uno strato di morbida polvere). Huygens è atterrato su una superficie relativamente morbida, che ricorda materiali come argilla umida o la neve non battuta o la sabbia, asciutta o bagnata che sia.

La sonda è penetrata per circa 10 cm nella superficie, sprofondando gradualmente di qualche millimetro e inclinandosi di una frazione di grado. La notevole penetrazione iniziale sembra spiegarsi meglio se si suppone che la sonda abbia urtato uno dei molti ciottoli ghiacciati che le immagini del DISR ci mostrano.

Lo scandaglio acustico del SSP negli ultimi 90 metri di discesa ha rivelato che il sito di atterraggio si trova su una superficie non completamente pianeggiante, ma dai declivi molto dolci. La velocità della sonda lungo la verticale appena prima del contatto con la superficie è stata valutata con grande precisione in 4.6 m/s, mentre il sito è caratterizzato da una topografia ondulata di circa 1 metro su un’area di 1000 metri quadrati.

I sensori progettati per misurare le proprietà dei liquidi (il rifrattometro e i sensori di permittività e densità) sarebbero entrati correttamente in funzione se la sonda fosse atterrata su un liquido. In questo momento, i dati raccolti dai sensori sono ancora sotto esame per capire se ci sono eventuali indicazioni di liquidi, dato che dopo l’atterraggio lo strumento GCMS ha rivelato metano in fase di evaporazione.

Insieme alle immagini nel visibile, i dati radar e le misure di spettroscopia nell’infrarosso raccolte da Cassini e alle immagini del DISR a bordo di Huygens, questi risultati suggeriscono che la superficie di Titano possa essere alterata da una grande varietà di possibili processi.

Il sito di atterraggio di Huygens sembra essere dominato da meccanismi di tipo fluviale o marino, anche se non possono essere esclusi neppure meccanismi eolici. I dati raccolti nell’impatto dallo SSP e dall’HASI lasciano spazio a due possibili interpretazioni circa la natura della superficie su cui si è posato Huygens: potrebbe trattarsi di un materiale solido e granuloso con una coesione molto bassa o nulla oppure una superficie che contiene liquido.

In quest’ultimo caso, la superficie potrebbe essere analoga alla sabbia bagnata oppure della consistenza del catrame o dell’argilla. La sabbia potrebbe essere costituita da grani di ghiaccio formatisi per impatti o per erosione fluviale, intrisi di metano liquido. In alternativa, si potrebbe trattare di un mucchio di prodotti fotochimica e di ghiaccio finemente spezzettato, che si sono mescolati a costituire un materiale in qualche modo simile a catrame appiccicoso. Le incertezze rispecchiano la natura esotica dei materiali superficiali, solidi o liquidi, di questo ambiente estremamente freddo (–180ºC).

Note all'editore:

Questo testo è basato su un articolo che apparirà sul numero speciale di Nature, online il 30 novembre 2005.

Per ulteriori informazioni:

John Zarnecki, PI Surface Science Package
Open University, Milton Keynes, UK
E-mail: J.C.Zarnecki@open.ac.uk

Jean-Pierre Lebreton, ESA Huygens Mission Manager
E-mail: jplebret@rssd.esa.int

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