Above the Cloud: Titano

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Titano

Titano, una delle lune di Saturno, è un posto così freddo (circa -179 °C) che il metano e l'etano sono allo stato liquido e si comportano come l'acqua sulla Terra: cadono sotto forma di pioggia, scorrono nei fiumi e si raccolgono in laghi e mari.

Sebbene la sua atmosfera sia satura di metano, questo viene costantemente distrutto (fotolisi) dalla radiazione solare il che pone il quesito su quali siano i meccanismi che lo reintegrano nell'atmosfera.

La risposta è il clatrato idrato di metano, una forma di ghiaccio solido in cui le molecole di metano rimangono intrappolate all'interno della struttura cristallina dell'acqua ghiacciata. Uno strato di clatrato spesso tra i 2 e i 9 km spiegherebbe le caratteristiche della superficie di Titano e la costante presenza di metano nell'atmosfera.

Nota.

Il ciclo del metano ovvero l'equivalente titaniano del ciclo dell'acqua.

La temperatura e pressione atmosferica alla superficie (-179 C e 1,5 atm) si trovano vicino al punto triplo del metano. Questo permette al metano di coesistere nei tre stati della materia: gassoso (atmosfera), liquido (piogge, fiumi, mari come il Mare Kraken) e solido (sotto forma di clatrati o brina).

La fotolisi del metano nell'alta atmosfera produce molecole che si ricombinano in idrocarburi più complessi (etano, propano e benzene) che insieme a composti azotati creano la caratteristica foschia arancione della luna che infine sedimenta sulla superficie.Senza una fonte di rifornimento, tutto il metano presente nell'atmosfera di Titano verrebbe completamente distrutto in circa 10-30 milioni di anni

Lo strato di clatrato idrato compreso tra i 2 e i 9 km di profondità funge da riserva sotterranea. Il metano viene rilasciato gradualmente nell'atmosfera attraverso due meccanismi principali: criovulcanismo (vulcani di ghiaccio come il Sotra Patera eruttano una miscela di acqua, ammoniaca e metano); impatto meteoritico e tettonica (tutti eventi che rompono le "gabbie" di ghiaccio dei clatrati e liberano il gas intrappolato)