Titano (astronomia)

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Titano
(Saturno VI)
Titan Visible.jpg
Satellite di Saturno
Scoperta 25 marzo 1655
Scopritore Christiaan Huygens
Parametri orbitali
(all'epoca J2000.0)
Semiasse maggiore 1 221 87 km[1]
Periodo orbitale 15,945421 giorni[1]
Inclinazione rispetto
all'equat. di Saturno
0,34854°
Eccentricità 0,02888[1]
Dati fisici
Diametro medio 5 150 km[2]
Superficie 8,3 × 1013 
Massa
1,345 × 1023 kg[2]
Densità media 1,88 × 103  kg/m³[1]
Acceleraz. di gravità in superficie 1,35 m/s²
(0,14 g)
Velocità di fuga 2 630 m/s
Periodo di rotazione Rotazione sincrona
Inclinazione assiale
Temperatura
superficiale
94 K (media)
Pressione atm. 146 700 Pa
Albedo 0,22[2]
Dati osservativi
Magnitudine app. 8,4[3]
Diametro
apparente
0,8" (medio)

Titano è il più grande satellite naturale del pianeta Saturno ed uno dei corpi rocciosi più massicci dell'intero sistema solare; supera in dimensioni il pianeta Mercurio, per dimensioni e massa è il secondo satellite del sistema solare dopo Ganimede. Scoperto dall'astronomo olandese Christian Huygens nel 1655, all'epoca Titano è stata la prima luna osservata intorno Saturno e la quinta nell'intero sistema solare[4]. Si tratta inoltre dell'unico satellite del sistema solare in possesso di una densa atmosfera[5].

Titano è composto principalmente di ghiaccio d'acqua e materiale roccioso. La sua spessa atmosfera ha impedito l'osservazione della superficie, fino all'arrivo della missione spaziale Cassini-Huygens nel 2004, che ha permesso l'atterraggio di un lander sul suolo titaniano[6]. L'esplorazione della Cassini-Hugens ha portato alla scoperta di laghi di idrocarburi liquidi nelle regioni polari del satellite. Geologicamente la superficie è giovane; sono presenti alcune montagne e dei possibili criovulcani, ma è generalmente piatta e liscia con pochi crateri da impatto osservati[7][8].

L'atmosfera di Titano è composta al 95% da azoto[5]; sono presenti inoltre componenti minori quali il metano e l'etano, che si addensano formando nuvole[9]. La temperatura superficiale media è molto vicina al punto triplo del metano dove possono coesistere le forme liquida, solida e gassosa di questo idrocarburo. Il clima, che include vento e pioggia di metano, ha creato caratteristiche superficiali simili a quelle presenti sulla Terra, come dune, fiumi, laghi e mari, e, come la Terra, presenta le stagioni[10]. Con i suoi liquidi e la sua spessa atmosfera, Titano è considerato simile alla Terra primordiale, ma con una temperatura molto più bassa, dove il ciclo del metano sostituisce il ciclo idrologico presente invece sul nostro pianeta[11][12].

Osservazione[modifica | modifica wikitesto]

La magnitudine apparente di Titano dalla Terra in opposizione arriva a +8,4[3], sensibilmente meno brillante rispetto ai satelliti medicei di Giove, che con magnitudini attorno alla quinta o anche inferiori potrebbero anche essere scorti a occhio nudo, se non fossero immersi nella luce del pianeta. Il satellite non si trova mai ad una distanza angolare da Saturno superiore a 77 secondi d'arco[13], e sebbene invisibile ad occhio nudo, Titano può essere individuato attraverso piccoli telescopi (con diametro maggiore di cm) o binocoli particolarmente potenti. Il diametro apparente del suo disco è mediamente pari a 0,8 secondi d'arco[14].

Storia delle osservazioni[modifica | modifica wikitesto]

Scoperta e denominazione[modifica | modifica wikitesto]

Huygens scoprì Titano il 25 marzo 1655.

Titano fu scoperto il 25 marzo 1655 dall'astronomo olandese Christiaan Huygens con un telescopio rifrattore di tre metri e mezzo di diametro. Johannes Hevelius e Christopher Wren lo avevano osservato precedetentemente, ma l'avevano scambiato per una stella fissa[15]. Si trattava del primo satellite naturale ad essere individuato dopo i satelliti galileiani di Giove[4].

Huygens lo denominò semplicemente, in lingua latina, Luna Saturni ("il satellite di Saturno") ad esempio nell'opera De Saturni Luna observatio nova del 1656. Quando più tardi Giovanni Domenico Cassini scoprì quattro nuovi satelliti, li volle chiamare Teti, Dione, Rea e Giapeto (complessivamente noti come satelliti lodicei); la tradizione di battezzare i nuovi corpi celesti scoperti in orbita attorno a Saturno proseguì e Titano iniziò ad essere designato, nell'uso comune, come Saturno VI, perché apparentemente sesto in ordine di distanza dal pianeta[16].

Il nome di Titano venne suggerito per la prima volta da John Herschel (figlio del più celebre William Herschel) nella sua pubblicazione Risultati delle osservazioni astronomiche condotte presso il Capo di Buona Speranza del 1847. Di conseguenza iniziò la tradizione di denominare gli altri satelliti saturniani in onore dei titani della mitologia greca o delle sorelle e dei fratelli di Crono[17].

Dalla scoperta all'era spaziale[modifica | modifica wikitesto]

Prima dell'era spaziale non furono registrate molte osservazioni di Titano. Nel 1907 l'astronomo spagnolo Josep Comas i Solà osservò un oscuramento al bordo di Titano, la prima evidenza che esso era dotato di un'atmosfera[18]. Nel 1944 Gerard P. Kuiper utilizzando una tecnica spettroscopica rilevò la presenza di metano nell'atmosfera[19].

Missioni spaziali[modifica | modifica wikitesto]

Prime missioni[modifica | modifica wikitesto]

Teti mentre passa dietro a Titano da destra verso sinistra.

La prima sonda spaziale a visitare il sistema di Saturno fu il Pioneer 11 nel 1979, che confermò che Titano era troppo freddo per poter sostenere la vita[20]. Il Pioneer 11 trasmise le prime immagini ravvicinate di Saturno e Titano[21], la cui qualità fu poi superata da quelle delle due Voyager, che sarebbero transitate per il sistema nel 1980 e nel 1981.

La traiettoria della Voyager 1, in particolare, fu modificata per ottenere un sorvolo ravvicinato di Titano (impedendole in tal modo di raggiungere Plutone), ma non era provvista di alcuno strumento in grado di vedere attraverso la densa atmosfera del satellite, circostanza che non era stata prevista. Solo molti anni più tardi tecniche di manipolazione intensiva delle immagini riprese attraverso il filtro arancione della sonda hanno permesso di ricavare quelle che sono a tutti gli effetti le prime fotografie mai scattate della regione luminosa di Xanadu, ritenuta dagli scienziati un altopiano, e la pianura scura di Shangri-La[22].

Quando la Voyager 2 raggiunse il sistema di Saturno apparve chiaro che un possibile cambio di traiettoria per favorire un incontro ravvicinato con Titano avrebbe impedito la prosecuzione del viaggio verso Urano e Nettuno. Dati gli scarsi risultati ottenuti dalla sonda gemella, la NASA decise di rinunciare alla possibilità e la sonda non fu attivamente impiegata per uno studio intensivo di Titano.

Cassini-Huygens[modifica | modifica wikitesto]

La prima foto dalla superficie di Titano, catturata dalla sonda Huygens.

Anche dopo le missioni delle due Voyager, la superficie di Titano rimaneva sostanzialmente un mistero, così come lo era stato nel XVII secolo per Giovanni Cassini e Christiaan Huygens.

La grande mole di dati conosciuti sul satellite è quasi interamente dovuta alla missione spaziale italo-euro-statunitense che porta il nome dei due astronomi del passato, la Cassini-Huygens. La sonda ha raggiunto Saturno il 1º luglio 2004 quando ha avviato le prime attività di mappatura della superficie di Titano attraverso strumenti radar. Il primo sorvolo diretto del satellite è avvenuto il 26 ottobre 2004[23] ad una distanza record di appena 1 200 km dall'atmosfera titaniana. Gli strumenti della Cassini hanno individuato strutture superficiali chiare e scure che sarebbero state invisibili all'occhio umano.

Dalla sonda madre è stato sganciato il modulo di terra Huygens, privo di motori, che il 14 gennaio 2005 si è tuffato con successo nella densa atmosfera di Titano raggiungendone la superficie dopo una discesa di circa due ore[24]. La sonda era equipaggiata per galleggiare temporaneamente su eventuali mari o laghi la cui esistenza era stata ipotizzata, ma atterrò su un suolo apparentemente asciutto. La consistenza è tuttavia risultata simile a quella della sabbia bagnata ed è stato ipotizzato che il terreno possa essere periodicamente irrorato da flussi liquidi[25]. Il fly-by più vicino Cassini lo fece il 21 giugno 2010, transitando a 880 km dalla superficie[26]. Le regioni dove sono stati trovati abbondanti liquidi, sotto forma di laghi e mari, erano concentrate soprattutto nei pressi del polo nord[27].

Huygens[modifica | modifica wikitesto]

La sonda Huygens si posò sulla superficie di Titano il 14 gennaio 2005, non lontano da una zona ora chiamata Adiri. La sonda fotografò un altopiano chiaro, composto principalmente da ghiaccio, letti di fiumi scuri, dove si ritiene scorra periodicamente metano liquido, e pianure, anch'esse scure, dove questi liquidi si raccolgono provenienti dall'altopiano. Dopo essere atterrata, Huygens fotografò una piana scura coperta da piccole rocce e sassi, composti da ghiaccio d'acqua[28]. Nella unica foto ripresa da Huygens, le due rocce che appaiono appena in basso del centro dell'immagine sono più piccole rispetto alle apparenze: quella di sinistra è di 15 centimetri di diametro e quella nel centro 4 centimetri, e distano circa 85 centimetri dalla sonda. Le rocce mostrano segni di erosione alla base, che suggerisce una possibile attività fluviale. La superficie, più scura del previsto, è costituita da una miscela di acqua e idrocarburi ghiacciati. Ben visibile è anche la foschia di idrocarburi sovrastante il paesaggio. Nel marzo 2007, la NASA, l'ESA e la COSPAR decisero di nominare il sito di atterraggio della sonda Hubert Curien Memorial Station, in memoria dell'ex presidente dell'ESA[29].

Oltre ad osservazioni di remote sensing (una camera e una radar SAR) Huygens ha fornito una serie di registrazioni dei suoni atmosferici (in particolare del rombo del vento durante l'atterraggio) captati dalla sonda durante la discesa[30][31]. Le registrazioni audio sono state realizzate in laboratorio elaborando i dati forniti dai microfoni montati sulla sonda (Acoustic Sensor Unit)[32].

Proposte di missioni future[modifica | modifica wikitesto]

La mongolfiera proposta per la Titan Saturn System Mission.

Considerato l'interesse sollevato nella comunità scientifica sin dai primi risultato della missione Cassini-Huygens, le principali agenzie spaziali hanno valutato varie proposte per missioni spaziali successive. Nel 2006, la NASA ha studiato una missione che prevedeva l'esplorazione dei maggiori laghi di Titano tramite un lander galleggiante, per un periodo di 3-6 mesi, denominata Titan Mare Explorer. Il lancio era stato proposto per il 2016, con arrivo su Titano nel 2023[33]; tuttavia, nel 2012, l'agenzia spaziale statunitense ha preferito privilegiare una missione meno avveniristica quale InSight, destinata allo studio di Marte. Il progetto del lander acquatico su Titano confluì nella missione Titan Saturn System Mission[34]. La Titan Saturn System Mission (TSSM) è stata proposta come una possibile missione congiunta della NASA e dell'ESA, diretta all'esplorazione di Titano ed Encelado[35]. La missione comprende un orbiter per lo studio di Titano e degli altri corpi che compongono il sistema di Saturno, una mongolfiera per lo studio dell'atmosfera e della superficie di Titano ed un lander acquatico, TiME, per lo studio dei mari. Nonostante nel febbraio del 2009 sia stata data la priorità alla missione Europa Jupiter System Mission, ufficialmente la TSSM rimane in gara per una successiva selezione di una missione con lancio successivo al 2020[36].

Nel 2012 Jason Barnes, uno scienziato dell'Università dell'Idaho propose un'altra missione, la Aerial Vehicle for In-situ and Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR). Il progetto prevede il volo nell'atmosfera di Titano di un aereo senza pilota o comandato da un drone, per catturare immagini in alta definizione della superficie. Il progetto, che stimava un costo di 715 milioni di dollari non è stato tuttavia approvato dalla Nasa e il suo futuro rimane incerto[37][38][39].

La società privata spagnola SENER e il Centro de Astrobiologia di Madrid hanno progettato nel 2012 un altro lander acquatico per l'esplorazione di un lago. La sonda è stata denominata Titan Lago In-situ Sampling automotrici Explorer (TALISE) e si differenzia dalla proposta TiME principalmente perché sarebbe dotata di un proprio sistema di propulsione che le consentirebbe di spostarsi liberamente, per un periodo di 6 mesi, attraverso il Ligeia Mare[40][41].

Parametri orbitali e rotazione[modifica | modifica wikitesto]

Titano ruota attorno a Saturno in 15 giorni e 22 ore, su un'orbita avente un semiasse maggiore di 1 221 87 km e un'eccentricità di 0,028, quindi relativamente bassa, ed un'inclinazione di 0,348° rispetto al piano equatoriale di Saturno[1]. Come la Luna e molti altri satelliti dei giganti gassosi, il suo periodo orbitale è identico al suo periodo di rotazione; Titano è quindi in rotazione sincrona con Saturno.

Titano è in risonanza orbitale 3:4 con il piccolo ed irregolare Iperione. Da un'analisi basata su modelli teorici è ritenuta improbabile un'evoluzione lenta e progressiva della risonanza, durante la quale Iperione sarebbe migrato da un'orbita caotica all'attuale. Piuttosto Iperione si è probabilmente formato in una fascia orbitale stabile mentre Titano, più massiccio, assorbiva o scacciava gli oggetti che gli si trovavano in fasce orbitali intrinsecamente instabili[42].

Composizione[modifica | modifica wikitesto]

Le dimensioni di Titano, in basso a sinistra, comparate con quelle della Terra e della luna.

Titano ha un diametro di 5 150 km, maggiore di quello di Mercurio (4 879 km). Prima dell'esplorazione della sonda Voyager 1 Titano era ritenuto il satellite più grande del sistema solare, con un diametro superiore a quello di Ganimede (5 262 km). Tuttavia le osservazioni dalla Terra avevano sovrastimato le dimensioni reali del corpo, a causa della sua densa atmosfera che lo faceva apparire di dimensioni maggiori[43].

Le proprietà fisiche di Titano sono simili a quelle di Ganimede e Callisto[44], e sulla base della sua densità, pari a 1,88 g/cm3, si puà ritenere che il satellite sia formato verosimilmente per metà da ghiaccio e per l'altra metà da materiale roccioso, una composizione molto simile a quelle di Dione e Encelado, anche se con una densità maggior a causa della compressione gravitazionale.

La massa di Titano è 1,345 × 1023 kg[2], che equivale a 1/44 della massa terrestre, 2,5 inferiore a quella di Mercurio nonostante il pianeta sia più piccolo. Anche in termini di massa Titano è al secondo posto tra i satelliti naturali del sistema solare, leggermente superato anche in questo caso da Ganimede[45].

Struttura interna[modifica | modifica wikitesto]

Struttura interna di Titano.

La sua struttura interna è probabilmente stratificata, con un nucleo roccioso dal diametro di circa 3 400 km circondato da strati composti da diverse forme cristalline del ghiaccio[46]. L'interno di Titano potrebbe essere ancora caldo e vi potrebbe essere uno strato liquido composto da acqua ed ammoniaca situato fra il nucleo roccioso e la crosta ghiacciata. Prove a sostegno di questa ipotesi sono state scoperte dalla sonda Cassini, nella forma di onde radio ELS naturali, nell'atmosfera della luna. Si ritiene che la superficie di Titano sia poco riflettente per le onde ELS; quindi queste dovrebbero venir riflesse da una superficie di separazione tra uno strato ghiacciato ed uno liquido in un oceano presente al di sotto della superficie[47]. Inoltre, dal confronto fra le immagini raccolte nell'ottobre del 2005 ed il maggio del 2007, appare evidente una traslazione della crosta anche di 30 km, per effetto dei venti atmosferici. Ciò avvalora l'ipotesi della presenza di uno strato liquido all'interno del satellite sul quale galleggerebbe il leggero strato superficiale[48].

Sebbene la composizione chimica titaniana sia analoga a quella degli altri satelliti naturali di Saturno, e in particolar modo Rea, Titano presenta una densità maggiore per via della compressione gravitazionale.

Un mosaico di immagini della superficie di Titano riprese dalla Cassini, filtrando l'atmosfera.
Una delle prime immagini radar di Titano acquisite dalla Cassini.

Analizzando dati della sonda Cassini, nel 2014 alcuni ricercatori del Jet Propulsion Laboratory hanno presentato un modello della struttura interna di Titano. Gli scienziati hanno confermato che il guscio esterno di Titano è rigido e che la densità presente al suo interno dev'essere relativamente elevata per poter spiegare i dati sulla gravità riscontrati, e viene quindi suggerito che l'oceano sotto la superficie della luna è composto da acqua mista a diversi sali di zolfo, sodio e potassio, rendendo l'oceano paragonabile a quello dei laghi e mari più salati della Terra, come ad esempio il Mar Morto[49][50].

Superficie[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Superficie di Titano.
Immagine della superficie di Titano ricevuta dalla sonda Cassini.

La missione Cassini ha rilevato che la superficie di Titano è relativamente liscia. Le poche formazioni simili a crateri da impatto sembra siano state riempite da piogge di idrocarburi o vulcani. L'area attualmente mappata non sembra presentare variazioni in altezza maggiori di 50 m[51]. Tuttavia l'altimetria radar ha coperto al momento solo parte della regione polare Nord.

La superficie di Titano è segnata da vaste regioni di terreno chiaro e scuro, inclusa un'area grande come l'Australia identificata dalle immagini all'infrarosso provenienti dal telescopio spaziale Hubble e dalla sonda Cassini. Questa regione è stata chiamata Xanadu ed è relativamente elevata. Ci sono altre zone scure presenti su Titano osservate dal suolo e dalla sonda Cassini. Si ipotizza che possano essere laghi di metano o etano, ma altre osservazioni sembrano indicare altre ipotesi. Inoltre sono stati individuati alcuni segni lineari che potrebbero indicare attività tettoniche e regioni con materiale chiaro intersecate da lineamenti scuri.

L'ipotesi della presenza di laghi di metano[52], formulata da tempo dagli scienziati, ha trovato conferma grazie alla missione Cassini[53] nelle analisi dei dati raccolti dalla sonda Cassini che hanno permesso di identificare un lago contenente etano, in una soluzione liquida assieme a metano ed altri idrocarburi. Questa scoperta conferma la teoria che sul satellite di Saturno sia presente un ciclo idrologico basato sul metano analogo a quello terrestre basato sull'acqua. Sono stati infatti trovati indizi consistenti di fenomeni di evaporazione, piogge e canali naturali scavati da fluidi.

Nel dicembre del 2009 la NASA ha annunciato ufficialmente, dopo esserne stata a conoscenza fin dal 2007, la presenza di un lago di metano, battezzato Kraken, dall'estensione di 400 000 k[54]. Il lago non è stato osservato direttamente dagli scienziati, ma la sua presenza è stata intuita grazie ai dati elaborati dallo spettrometro a infrarossi presente sulla sonda Cassini. Il secondo grande lago di cui si è attestata l'esistenza è stato il Ligeia Mare, a questi due sono seguiti molti altri laghi di dimensioni inferiori. Dalle immagini scattate dalla sonda nel dicembre del 2012, alcune evidenziano una vallata che sfocia nel lago Kraken, attraversata da un fiume di idrocarburi lungo quasi 400 km[55].

Inoltre la sonda Cassini ha osservato variazioni della superficie coerenti con eruzioni di criovulcani. A differenza dei vulcani attivi sulla Terra i vulcani di Titano eruttano presumibilmente acqua, ammoniaca (che non potrebbe essere altresì presente in superficie, la cui identificazione appare ancora dubbia) e metano nell'atmosfera, dove congelano rapidamente ricadendo al suolo. Un'alternativa a questa ipotesi è che le variazioni superficiali siano derivate dallo spostamento di detriti in seguito a piogge di idrocarburi[56][57].

Atmosfera[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Atmosfera di Titano.
Grafico che descrive la temperatura, la pressione ed altri aspetti dell'atmosfera e del clima di Titano. Gli strati di foschia nell'atmosfera abbassano la temperatura nelle zone più basse, mentre il metano alza la temperatura sulla superficie. I criovulcani eruttano metano nell'atmosfera, che ricade sulla superficie sotto forma di pioggia, formando dei laghi
Titano in falsi colori; sono visibili dettagli della sua superficie e dell'atmosfera.
Le foschie di Titano nell'ultravioletto.
Le nubi di Titano viste da Voyager 1 (1980).
Immagine in falsi colori del Voyager 1.
Nubi e strutture atmosferiche su Titano.

Titano è l'unico satellite naturale del sistema solare a possedere una consistente atmosfera, composta per il 95% circa da azoto, da un 5% di metano e tracce minime di altri gas[5]. Nella stratosfera l'azoto è presente al 98,4%, contro l'1,4% di metano[58], il quale assieme all'etano costituisce il componente principale delle nubi. La sua scoperta risale al 1944 quando Gerard Kuiper, facendo uso di tecniche spettroscopiche, stimò la pressione parziale del metano in 10 kPa[19]. In seguito le osservazioni condotte da distanza ravvicinata nell'ambito del programma Voyager hanno permesso di determinare che l'atmosfera titaniana è più densa di quella terrestre, con una pressione alla superficie di circa il 50% maggiore, e il suo imponente spessore rende impossibile l'osservazione diretta della superficie[5]. A causa della minor gravità della luna, l'atmosfera di Titano si estende maggiormente al di sopra della superficie rispetto all'atmosfea terrestre, arrivando a 600 km di altezza sulla superficie e anche più, considerando che è stata rilevata la presenza di molecole complesse e ioni anche ad un'altezza di 950 km sopra la superficie[59].

Le osservazioni compiute della sonda Cassini suggeriscono che l'atmosfera di Titano ruota più velocemente della sua superficie, così come avviene nel caso di Venere. La velocità dei venti su Titano è stata misurata dalla velocità delle nubi, in realtà poco presenti nell'atmosfera della luna. Tra una decina di nubi monitorate dalla sonda Cassini la velocità massima registrata è stata di 34 m/s, coerente coi modelli meteorologici previsti per Titano[60].

Nel settembre 2013, è stato rilevato propilene nell'atmosfera di Titano, ed era la prima volta che questo idrocarburo veniva trovato in un'atmosfera che non fosse quella terrestre. Alchene peraltro usato largamente sulla Terra per produrre materiale plastico, la sua scoperta risolve anche una lacuna risalente al passaggio della sonda Voyager 1, avvenuto nel 1980[61]. La Voyager aveva rivelato la presenza di vari idrocarburi, prodotti dalla scissione del metano causati dalla radiazione solare, e aveva rilevato la presenza, oltre che del metano, dell'etano e del propano, tuttavia, non era rilevata traccia di propilene, molecola peraltro intemedia tra quelle più pesanti, come il propano, e quelle più leggere, come il propino[62].

Clima[modifica | modifica wikitesto]

Titano riceve solo l'1% della radiazione solare che riceve la Terra e la sua temperatura superficiale è di 94 K (−179.2 °C)[63]. Il metano presente nell'atmosfera crea un effetto serra su Titano, senza il quale Titano sarebbe di 21 K più freddo. Tuttavia, esiste anche un effetto serra al contrario, creato dalla foschia ad alta quota, trasparente all'infrarosso ma che riflette la radiazione solare, e riduce la temperatura superficiale di 9 K. Sommando i due effetti risulta che la temperatura su Titano è 12 K maggiore della temperatura di equilibrio, cioè 94 K invece di 82 K[64][65].

Le nubi di Titano, probabilmente composte da metano, etano e altre sostanze organiche semplici, sono sparse e variabili nella foschia generale dell'atmosfera[66]. I risultati della sonda Huygens indicano che su Titano piove periodicamente metano liquido e altri composti organici[67].

Le nubi in genere coprono l'1% del disco di Titano, anche se sono stati osservati eventi in cui la copertura nuvolosa si espandeva rapidamente fino a coprire l'8% della superficie. Un'ipotesi afferma che le nubi si formano quando aumenta la radiazione solare, che riscalda e solleva l'atmosfera come avvenuto nelle regioni dell'emisfero meridionale nel quale l'estate è durata fino al 2010[68].

Vita su Titano[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Vita su Titano.

L'attuale composizione atmosferica di Titano è ritenuta essere simile a quella della seconda atmosfera della Terra (quella che precedette e condusse allo sviluppo degli esseri viventi che rilasciarono l'ossigeno in atmosfera[69]), sebbene non si possa stabilire una completa analogia perché Titano è molto lontano dal Sole e piuttosto freddo. La presenza nell'atmosfera di composti organici complessi lo rende oggetto di notevole interesse per gli esobiologi. L'esperimento di Miller-Urey ed altre prove in laboratorio dimostrano come si possano sviluppare, in un'atmosfera simile a quella di Titano ed in presenza di radiazione ultravioletta, molecole complesse come la tolina[70].

Gli esperimenti suggeriscono che vi sia materiale organico sufficiente perché su Titano possa avvenire l'evoluzione chimica avvenuta sulla Terra. Perché questo avvenga, tuttavia, si presuppone che sia presente acqua liquida per periodi più lunghi di quelli attualmente osservati. Se la crosta di Titano si compone grandemente di ghiaccio d'acqua, è stato ipotizzato che un impatto ad alta velocità di un corpo celeste potrebbe comportare la formazione di un lago d'acqua che si manterrebbe liquida per centinaia d'anni, periodo sufficiente per la sintesi di molecole organiche complesse[71]. Inoltre, se l'interno della luna fosse completamente roccioso, le maree gravitazionali di Saturno avrebbero condotto alla formazione di rilievi di altezze piuttosto significative; viceversa, le rilevazioni della sonda Cassini indicano che questi raggiungono altezze piuttosto modeste. Ciò più essere giustificato dalla presenza di un oceano di acqua mista ad ammoniaca sotto la crosta e, sebbene vi si raggiungerebbero condizioni estreme per organismi terrestri, è stato comunque ipotizzato che possa ospitare organismi viventi[72].

Infine, potrebbero essersi evolute su Titano forme di vita che non hanno bisogno d'acqua liquida. Alcuni astrobiologi ritengono possibile infatti l'esistenza di forme di vita basate sul metano. Questa ipotesi è supportata da alcune recenti osservazioni: molecole di idrogeno scendono nell'atmosfera di Titano e scompaiono in superficie, sulla quale è stata altresì rivelata la mancanza di acetilene, composto che dovrebbe invece trovarvisi in abbondanza e che potrebbe essere la migliore fonte di energia per una vita a base di metano. Il ciclo degli idrocarburi imiterebbe dunque il ciclo dell'acqua sulla Terra ed eventuali organismi potrebbero utilizzare idrogeno e acetilene per produrre metano, senza necessità di acqua liquida[73].

Titano nella fantascienza[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Titano nella fantascienza.
Isaac Asimov, qui ritratto su un trono, è uno dei maggiori scrittori di fantascienza. Anch'egli citò Titano nelle sue opere, come ad esempio in La prima legge e in Lucky Starr e gli anelli di Saturno.

Circondato da una spessa atmosfera che ne rendeva invisibile e misteriosa la superficie, Titano è stato lo scenario di numerose opere letterarie fantascientifiche, spesso citato come sede di razze aliene o di avamposti terrestri. Dopo essere apparso per la prima volta nel racconto Flight on Titan dello scrittore statunitense Stanley G. Weinbaum nel 1935, celebri scrittori del genere lo hanno decritto in alcune loro opere, come Burroughs e Heinlein, che in Il terrore dalla sesta luna racconta di un'invasione della Terra da parte di alieni parassiti provenienti da Titano[74]. Nel romanzo del 1954 Trouble on Titan, di Alan E. Nourse e ambientata su Titano, l'atmosfera della luna composta da metano e ammoniaca viene usata come combustibile per aerei[75].

Titano compare spesso anche nelle opere di Isaac Asimov: nel racconto La prima legge (1956), parte del Ciclo dei Robot, Titano è un avamposto terrestre, dove un robot fugge dalla base per assemblare un nuovo automa simile a lui[76]. In Lucky Starr e gli anelli di Saturno invece, i "Siriani", esseri umani provenienti dal sistema di Sirio e divenuti ostili al governo terrestre, per provocazione stabiliscono una base su Titano. Viene descritto anche Mimas come un mondo ghiacciato, sul quale Lucky Starr e Bigman Jones atterrano mentre inseguono una spia siriana. In Imperial Earth di Arthur C. Clarke, viene ancora utilizzata l'atmosfera come combustibile, in un'epoca dove su Titano vive una colonia di 250.000 persone[77]. L'argomento atmosfera titaniana è usato anche nella Trilogia di Marte: l'azoto di Titano serve infatti a terraformare Marte[78]

In campo cinematografico e televisivo, Titano è la meta sognata dal protagonista di Gattaca, è scenario del film horror Creature, diretto da William Malone, dove è la sede di una base dove viene trovata una creatura aliena venuta da un'altra parte della Galassia. Titano è anche la meta sognata dal protagonista di Gattaca, film del 1997 scritto e diretto da Andrew Niccol, inoltre la luna saturniana appare anche in Star Trek - Il futuro ha inizio, quando l'astronave Enterprise, uscendo dalla curvatura, si nasconde dai romulani entrando nella bassa atmosfera di Titano. Anche se solamente citato, Titano è menzionato nel film Oblivion del 2013 come la meta degli umani che hanno lasciato una Terra post apocalittica e ormai invivibile[79].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c d e NASA, Jet Propulsion Laboratory, JPL HORIZONS solar system data and ephemeris computation service. URL consultato il 19 agosto 2007.
  2. ^ a b c d Saturnian Satellite Fact Sheet, NASA.
  3. ^ a b Planetary Satellite Physical Parameters, NASA.
  4. ^ a b Huygens Discovers Luna Saturni, NASA, 2005.
  5. ^ a b c d Titan - Atmosphere, NASA.
  6. ^ Images reveal Titan's secrets, CNN, 15 gennaio 2005.
  7. ^ Titan surface, NASA.
  8. ^ Titano, ecco le immagini: Vulcani, crateri e graffi misteriosi in La Repubblica, 12 maggio 2005.
  9. ^ Marco Galliani, Cielo a pecorelle, metano a catinelle, INAF, 17 marzo 2011.
  10. ^ Mezza stagione su Titano, INAF, 29 novembre 2012.
  11. ^ Titan: A Primordial Earth In Our Solar System, SpaceDaily, 2000.
  12. ^ NASA Study Shows Titan and Early Earth Atmospheres Similar, NASA, novembre 2006.
  13. ^ Patrick Moore, Robin Rees, Patrick Moore's Data Book of Astronomy, Cambridge University Press, 2011, p. 207, ISBN 978-1-139-49522-6.
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Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

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