Terão os mares e lagos de Titã gelo flutuante na sua superfície?

Representação artística de gelo flutuante num lago de hidrocarbonetos em Titã.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/USGS.

Titã é o único objecto conhecido no Sistema Solar, além da Terra, a possuir grandes massas líquidas superficiais. Apesar de apenas ter sido confirmada a presença de etano líquido na sua superfície, é praticamente certo que os mares e lagos titanianos possuem também na sua composição quantidades significativas de metano e de propano. Tanto o metano como o etano têm pontos triplos próximos da temperatura e da pressão observadas em Titã , pelo que ambos deverão conviver na sua superfície nos três estados físicos (sólido, líquido e gasoso).
Como o metano e o etano sólidos são mais densos que as respectivas fases líquidas, os cientistas assumiam que os mares e lagos de Titã não possuiam gelo flutuante na sua superfície. Um novo trabalho publicado recentemente na revista Icarus vem agora demonstrar o contrário. Jason Hofgartner e Jonathan Lunine criaram um novo modelo onde consideram não só as variações sazonais de temperatura nas regiões polares de Titã (regiões onde se encontram as maiores massas líquidas de Titã), como também as diferentes misturas presentes nos lagos e mares titanianos resultantes das interacções com a atmosfera (não foi considerada a pequena influência do propano nas misturas).
Os resultados mostram que, no Inverno, o gelo flutua nos mares e lagos ricos numa mistura de metano e de etano, se as temperaturas ambientais atingirem valores inferiores ao ponto de congelação do metano, cerca de 90,7 K (equivalente a – 182,5 ºC). Se a massa líquida for inteiramente constituída por metano, o gelo formado flutuará independentemente da percentagem de ar presente em ambas as fracções sólida e líquida (em Titã, o ar é constituído por 95% de azoto). Em mares e lagos ricos em etano, o gelo só flutuará se a sua porosidade for superior a 5%, um valor plausível tendo em conta a porosidade do gelo de água observada na Terra. No entanto, se a temperatura descer mais alguns graus, o gelo rico em etano apenas se manterá à superfície se a sua porosidade ultrapassar os 10%.

Variações na reflectividade radar de alguns dos lagos do hemisfério norte de Titã. Lagos parcialmente cobertos com hidrocarbonetos líquidos tendem a ter um brilho superior ao dos lagos inteiramente preenchidos.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell.

O trabalho de Hofgartner e Lunine parece explicar algumas leituras de radar ambíguas obtidas pela Cassini na superfície de alguns lagos das regiões mais setentrionais de Titã. Caso se confirme a presença de gelo flutuante em Titã, serão importantes as suas implicações do ponto de vista da Astrobiologia. A fronteira entre as fracções líquida e sólida das misturas de metano e de etano poderá providenciar plataformas para a ocorrência de complexas reacções químicas, superfícies com características semelhantes àquelas que certamente foram determinantes no aparecimento da vida na Terra.
Podem ler mais sobre este trabalho aqui.