La luna Titán parece albergar arena cargada electricamente
Experimentos realizados en el Instituto de Tecnología de Georgia sugieren que las partículas que cubren la superficie de la luna más grande de Saturno, Titán, están “cargadas eléctricamente”.
Cuando el viento sopla lo suficientemente fuerte (aproximadamente 20 kilómetros por hora), los gránulos no siliceos de Titán son agitados y comienzan a saltar en un movimiento conocido como saltación. A medida que chocan, quedan cargados por fricción, como un globo frotando contra el pelo, y se agrupan de una manera no observada en los granos de dunas de arena en la Tierra, haciéndose resistentes a más movimiento. Mantienen esa carga durante días o meses y se unen a otras sustancias hidrocarbonadas, al igual que el poliuretano que protege los envíos en cajas aquí en la Tierra.
Los hallazgos han sido publicados en la revista Nature Geoscience.
“Si se construyera un castillo de arena en Titán, tal vez permanecería en pie durante semanas debido a las propiedades electrostáticas de su componente”, dijo en un comunicado Josef Dufek, profesor de Georgia Tech, que co-dirigió el estudio. “Cualquier nave espacial que aterrice en regiones de material granulado en Titán va a tener difícil mantenerse limpia”.
Los resultados de la electrificación pueden ayudar a explicar un fenómeno extraño. Los vientos dominantes en Titán soplan de este a oeste a través de la superficie de la luna, pero las dunas arenosas de casi 100 metros de alto parecen formarse en la dirección opuesta.
“Estas fuerzas electrostáticas aumentan los umbrales de fricción”, dijo Josh Méndez Harper, estudiante de doctorado en Geofísica y Electrotécnica de Georgia Tech, autor principal del estudio. “Esto hace que los granos sean tan pegajosos y cohesivos que solo los fuertes vientos pueden moverlos, los vientos predominantes no son lo suficientemente fuertes como para dar forma a las dunas”.
Para probar el flujo de partículas bajo condiciones parecidas a las de Titán, los investigadores construyeron un pequeño experimento en un recipiente de presión modificado en su laboratorio de Georgia Tech. Insertaron granos de naftaleno y bifenilo -dos compuestos tóxicos, de carbono e hidrógeno que se cree que existen en la superficie de Titán- en un pequeño cilindro. Luego giraron el tubo durante 20 minutos en un ambiente seco de nitrógeno puro (la atmósfera de Titán está compuesta de 98 por ciento de nitrógeno). Después, midieron las propiedades eléctricas de cada grano cuando cayó fuera del tubo.
“Todas las partículas se cargaron, y entre el 2 y el 5 por ciento no salieron del vaso”, dijo Méndez Harper. “Se aferraron al interior y se pegaron, cuando hicimos el mismo experimento con arena y ceniza volcánica usando condiciones similares a la Tierra, todo salió, nada se atascó”.
La arena de la Tierra no recoge la carga eléctrica cuando se mueve, pero las cargas son más pequeñas y se disipan rápidamente. Esa es una razón por la cual hace falta agua para mantener la arena compacta cuando se construye un castillo de arena. No es así con Titán.
“Estos materiales granulares no silíceos pueden mantener sus cargas electrostáticas durante días, semanas o meses en un momento en condiciones de baja gravedad“, dijo George McDonald, estudiante de posgrado en la Escuela de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera, que también fue coautor del estudio.
