Una ricerca del MIT suggerisce che le onde abbiano scolpito le coste della luna più grande di Saturno.
La luna più grande di Saturno, Titano, è l’unico mondo nel sistema solare oltre alla Terra che ospita fiumi, laghi e mari , alcuni paragonabili per dimensioni ai Grandi Laghi del Nord America. Composti da metano liquido ed etano, la loro esistenza è stata confermata dalle immagini scattate dalla sonda spaziale Cassini della NASA nel 2007. Da allora, gli scienziati hanno studiato in dettaglio queste e altre fotografie, in cui strani riflessi attiravano la loro attenzione. Sembravano suggerire la presenza di onde, il primo caso al di fuori dal nostro pianeta. La scoperta però non ha convinto tutti. Senza nuove prove, alcuni ricercatori hanno addirittura concluso che i mari di Titano sono lisci come uno specchio. Invece di cercare segnali diretti nelle immagini remote di Cassini, i geologi del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno cercato di risolvere il mistero da un’altra prospettiva. Il team ha applicato la modellazione ai mari di Titano per determinare quale forma di erosione potrebbe aver modellato le sue coste. Secondo i risultati, pubblicati sulla rivista “Science Advances“, le onde sono necessarie affinché abbiano la forma che hanno. “Se le coste dei mari di Titano si sono erose, le onde sono le più probabili colpevoli“, afferma Taylor Perron, professore di Scienze della Terra, dell’atmosfera e dei pianeti al MIT. “Se potessimo stare sul bordo di uno dei mari di Titano, potremmo vedere ondate di metano ed etano liquidi che si infrangono sulla riva durante le tempeste. E sarebbero capaci di erodere il materiale di cui è fatta la costa“, aggiunge. Secondo un nuovo studio, l’oceano si trova sotto uno strato di ghiaccio compreso tra 40 e 80 km, sufficiente a mantenere l’acqua liquida e al riparo dalle intemperie della superficie del pianeta.
Si pensa che i mari di Titano si siano formati quando livelli crescenti di liquidi hanno inondato un paesaggio attraversato da valli fluviali. I ricercatori si sono concentrati su tre scenari per ciò che sarebbe potuto accadere dopo: nessuna erosione costiera; erosione provocata dalle onde; e “l’erosione uniforme”, guidata o dalla “dissoluzione”, in cui il liquido dissolve passivamente il materiale di una linea costiera, o da un meccanismo in cui la linea costiera si stacca gradualmente sotto il suo stesso peso. I ricercatori hanno simulato il modo in cui le diverse forme della costa si sarebbero evolute in ciascuno dei tre scenari. Per simulare l’erosione causata dalle onde, hanno preso in considerazione una variabile chiamata “fetch”, che descrive la distanza fisica da un punto della costa alla sponda opposta di un lago o di un mare. “L’erosione delle onde è determinata dall’altezza e dall’angolo dell’onda“, spiega Rose Palermo, geologa. “Utilizziamo il ‘fetch’ per approssimare l’altezza delle onde perché maggiore è il ‘fetch’, maggiore è la distanza che il vento può soffiare e le onde crescono“, aggiunge la ricercatrice. Per testare come le forme della costa differirebbero tra i tre scenari, i ricercatori hanno iniziato con un mare simulato con valli fluviali allagate attorno ai suoi bordi. Per l’erosione delle onde, gli esperti hanno calcolato la distanza di recupero da ciascun punto lungo la costa a ogni altro punto e hanno convertito queste distanze in altezze delle onde. Quindi, hanno eseguito la simulazione per vedere come le onde avrebbero eroso la linea costiera iniziale nel tempo. Hanno confrontato questo risultato con il modo in cui la stessa costa si evolverebbe sotto l’erosione causata da un’erosione uniforme. Il team ha ripetuto questo modello comparativo per centinaia di diverse linee costiere iniziali scoprendo che le forme delle estremità erano molto diverse a seconda del meccanismo sottostante. Il team ha verificato i risultati confrontando le simulazioni con i laghi reali sulla Terra. Hanno trovato la stessa differenza di forma tra i laghi terrestri noti per essere stati erosi dalle onde e i laghi colpiti da un’erosione uniforme, come la dissoluzione del calcare.
Le forme della costa
La modellazione ha rivelato diverse forme costiere a seconda del meccanismo attraverso il quale si sono evolute. Quindi il team si è chiesto dove si sarebbero adattate le coste di Titano. In particolare, si sono concentrati su quattro dei mari più grandi e meglio mappati di Titano: Kraken Mare, che è paragonabile per dimensioni al Mar Caspio; Ligeia Mare, che è più grande del Lago Superiore; Punga Mare, che è più lungo del Lago Vittoria; e Ontario Lacus, che è circa il 20% più grande del suo omonimo terrestre. Il team ha mappato le coste di ciascun mare su Titano utilizzando le immagini radar di Cassini e poi ha applicato il modello a ciascuna delle coste del mare per vedere quale meccanismo di erosione spiegava meglio la sua forma. Hanno scoperto che i quattro mari si adattano fortemente al modello di erosione guidata dalle onde, il che significa che le onde hanno prodotto coste che assomigliavano di più ai quattro mari di Titano.
“Abbiamo scoperto che se le coste sono state erose, le loro forme sono più coerenti con l’erosione delle onde che con l’erosione uniforme o con l’assenza totale di erosione“, afferma Perron. I ricercatori stanno lavorando per determinare quanto devono essere forti i venti di Titano per causare queste onde. Sperano anche di capire da quali direzioni soffia prevalentemente il vento. Sapere se i mari di Titano ospitano attività ondosa potrebbe fornire agli scienziati informazioni sul clima della Luna. Potrebbe anche aiutarli a prevedere come la forma dei mari potrebbe evolversi nel tempo. Inoltre, “sarebbe in grado di aiutarci a saperne di più su come le coste si erodono senza l’influenza delle persone, e forse questo può aiutarci a gestire meglio le nostre coste sulla Terra in futuro“, dice Palermo. I ricercatori sottolineano che i loro risultati non sono definitivi. Confermare che ci siano onde su Titano richiederà osservazioni dirette della sua attività sulla superficie lunare.
