La turbolenza di Titano sorprende gli scienziati

HASI ha fornito misure delle caratteristiche fisiche dell’atmosfera e della superficie di Titano (come profili di temperatura e di densità, conduttività elettrica) da una quota di circa 1400 km fino alla superficie. Il Surface Science Package (SSP) di Huygens ha invece fatto misure appena sopra e sulla superficie di Titano.

Mentre la struttura dell’atmosfera ad alta quota era stata ricavata da precedenti misure eseguite dalle sonde Voyager nel corso di occultazioni solari, la struttura atmosferica a quota media (200–600 km) era piuttosto incerta, sebbene le osservazioni telescopiche indicassero già una struttura verticale piuttosto complessa.

Ben poco si sapeva della superficie di Titano, perché è nascosta in modo permanente da una spessa foschia. Inizialmente si ipotizzava che la superficie fosse ricoperta da un profondo oceano di idrocarburi, ma dati infrarossi e radar hanno mostrato contrasti di albedo molto ben definiti, consistenti forse con l’esistenza di laghi, ma non di un oceano su scala globale.

Osservazioni precedenti avevano mostrato che la pressione sulla superficie di Titano era confrontabile con quella terrestre e che il metano potesse essere una plausibile controparte di ciò che per la Terra è l’acqua, almeno per quanto riguarda la formazione delle nuvole e della pioggia. Si speculava anche sulla possibilità che l’atmosfera di Titano ospitasse fulmini in grado di modificare la composizione chimica dell’atmosfera stessa.

HASI ha scoperto che nella parte superiore dell’atmosfera, temperatura e densità sono più elevati di quanto non ci aspettassimo. L’andamento della temperatura mostra oscillazioni di 10-20 K intorno a una media di circa 170 K. Questo e altri indizi mostrano che l’atmosfera di Titano è costituita da molti strati diversi.

Modelli teorici della ionosfera di Titano ponevano a una quota compresa tra i 70 e i 90 km la massima concentrazione di elettroni prodotti da raggi cosmici. HASI ha sorpreso il team di Huygens, trovando un secondo strato ionosferico a quota minore, compreso tra i 140 km e i 40 km e con un massimo di conducibilità elettrica intorno ai 60 km di quota sulla superficie di Titano.

HASI potrebbe aver identificato anche le impronte digitali di lampi e fulmini. Durante la discesa sono stati registrati parecchi impulsi elettrici , che potrebbero essere stati causati dalla produzione di fulmini nella guida d’onda sferica costituita dalla superficie di Titano e dal confine interno della sua ionosfera.

La risoluzione verticale della misura di temperatura è stata sufficiente per risolvere la struttura dello strato limite del pianeta. Lo strato limite, nel luogo e al tempo dell’atterraggio, aveva uno spessore di circa 300 m. La temperatura è stata misurata accuratamente in 93.65±0.25 K e la pressione in 1467±1 hPa (dati molto simili a quelli ottenuto dai Voyager in precedenza, che indicava circa 95 K e 1400 hPa).

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:

Marcello Fulchignoni, PI for Huygens Atmospheric Structure Instrument
Univ. de Paris/Observatoire de Paris-Meudon
E-mail: marcello.fulchignoni@obspm.fr

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