Ci sono le stagioni, e c’è una circolazione complessa dell’atmosfera che per alcuni versi ricorda in forma semplificata quella osservata sulla Terra. C’è sempre qualcosa di interessante da scoprire su Titano, la principale luna di Saturno, che è di nuovo protagonista delle pagine di Nature grazie ai dati raccolti dalla sonda Cassini e analizzati, questa volta, da Nicolas Teanby e colleghi.
I ricercatori hanno utilizzato lo spettrometro a bordo della sonda per misurare i movimenti di alcune specie chimiche particolarmente stabili (molecole aromatiche come metano e propano, in particolare) con tempi di vita lunghi, che per questo possono essere usate come traccianti per seguire i movimenti dell’atmosfera. Un po’ come quando si mette un colorante nell’acqua per seguirne il percorso lungo una rete di tubature.
“L’atmosfera di Titano è molto densa e ricca di aerosol” spiega Alberto Adriani dello INAF-IAPS (Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali), membro del team di Cassini. “Si era visto in passato che la concentrazione di particelle che compongono gli aerosol aveva un doppio strato, per cui andando verso l’alto dalla superficie prima diminuiva, e poi tornava ad aumentare”.
A un’altezza tra i 450 e i 500 kilometri c’è infatti uno strato di aerosol che sembra separato da quello principale. Secondo i dati di Teanby e colleghi, questo è dovuto ai fenomeni di circolazione dell’atmosfera intermedia, circolazione che appare come un fenomeno globale esteso fino ad un’altitudine di 600 kilometri almeno.
L’articolo in particolare mostra come la circolazione atmosferica di Titano cambi con il passaggio da una stagione all’altra, dovuto ovviamente alla diversa illuminazione solare. “All’equinozio la luna è illuminata in modo equilibrato, mentre man mano che il tempo passa dopo l’equinozio l’atmosfera cambia. I ricercatori hanno osservato un accumulo dei gas traccianti verso l’emisfero sud man mano che l’illuminazione solare si spostava verso nord”. A muovere questa circolazione è il riscaldamento dovuto all’assorbimento di radiazione solare nell’emisfero che va verso l’estate, combinato con il raffreddamento dell’emisfero invernale dovuto all’emissione infrarossa.
Nel frattempo i gas più leggeri tendono ad accumularsi verso l’alto, e si forma quel doppio strato di aerosol già studiato in passato. “È’ un po’ come la circolazione dell’ozono sulla Terra, in cui si vedono masse di ozono che viene trasportato dall’atmosfera alta verso i poli per un effetto di pompa di calore, e poi lì sedimenta” spiega ancora Adriani.
Il dato più chiaro e interessante che emerge dallo studio, spiega Adriani, è che la circolazione di quella parte dell’atmosfera di Titano non è un fenomeno locale, ma coinvolge tutto il pianeta, con un moto che parte dall’emisfero nord e va verso quello sud, e con importanti variazioni stagionali. Adriani ricorda come il suo gruppo stia lavorando a un progetto complementare a quello di Teanby e colleghi, destinato a studiare la parte più alta dell’atmosfera. “Questo studio è molto interessante anche per noi, perché ci dà uno spaccato della parte sottostante dell’atmosfera, che aiuterà a interpretare i dati e costruire modelli anche per gli strati superiori”.
Per saperne di più:
Leggi l’articolo Active upper-atmosphere chemistry and dynamics from polar circulation reversal on Titan di N. Teanby et al. su Nature