Titano sta migrando da Saturno 100 volte più velocemente di quanto previsto

Titano, il più grande satellite di Saturno, è l’unica luna del nostro sistema solare ad avere una densa atmosfera. Ma non solo; sulla sua superficie scorrono fiumi e mari di idrocarburi liquidi come metano ed etano. Sotto di essi c’è una spessa crosta di ghiaccio d’acqua, e ancora più in basso potrebbe esserci un oceano di acqua liquida che potrebbe potenzialmente ospitare la vita.

Ora, decenni di misurazioni e calcoli hanno rivelato che l’orbita di Titano attorno a Saturno si sta espandendo – il che significa che la luna si sta allontanando sempre di più dal gigante con gli anelli – ad una velocità circa 100 volte più veloce del previsto. La ricerca suggerisce che Titano nacque molto più vicino a Saturno e migrò fino alla sua attuale distanza di 1,2 milioni di chilometri in 4,5 miliardi di anni.

Per comprendere le basi della migrazione orbitale, possiamo guardare alla nostra Luna. Essa esercita una piccola attrazione gravitazionale sul pianeta mentre le orbita intorno. Questo è ciò che provoca le maree: le forze mareali della Luna fanno gonfiare gli oceani della Terra da un lato all’altro. I processi di attrito all’interno del nostro pianeta convertono parte di questa energia in calore, distorcendo il campo gravitazionale in modo da far avanzare la Luna nella sua orbita.
Questo fa sì che il nostro satellite acquisisca energia e si allontani gradualmente dalla Terra, ad una velocità di circa 3,8 centimetri all’anno. Questo processo è veramente graduale; la Terra non “perderà” la luna fino a quando entrambe non saranno sommerse dal sole in espansione, ossia 5-6 miliardi di anni.

Titano esercita un’attrazione simile su Saturno, ma i processi di attrito all’interno del gigante gassoso sono considerati più deboli di quelli che si verificano all’interno della Terra. Le teorie standard prevedono che, a causa della sua distanza da Saturno, Titano dovrebbe migrare ad un ritmo di 0,1 centimetri all’anno. Ma i nuovi risultati contraddicono questa previsione.

Nel lavoro dettagliato, pubblicato su Nature Astronomy, due team di ricercatori hanno utilizzato ognuno una tecnica diversa per misurare l’orbita di Titano per un periodo di 10 anni. Una tecnica, chiamata astrometria, ha prodotto misurazioni precise della posizione di Titano rispetto alle stelle di fondo nelle immagini prese dall’astronave Cassini. L’altra tecnica, la radiometria, misurava la velocità di Cassini poiché era influenzata dall’influenza gravitazionale di Titano.

“Usando due set di dati completamente indipendenti – astrometrici e radiometrici – e due diversi metodi di analisi, abbiamo ottenuto risultati pienamente concordanti“, afferma il primo autore dello studio, Valéry Lainey precedentemente al JPL, ora dell’Osservatorio di Parigi.

In effetti, entrambe le osservazioni hanno scoperto che Titano sta migrando da Saturno ad un tasso di 11 centimetri all’anno.