Uno studio dell’Università di Bristol ha dimostrato che alcune particolari condizioni rilevate nell’atmosfera di Titano sono da imputare alla composizione chimica di quest’ultima. Titano, unica luna del Sistema Solare ad avere un’atmosfera sviluppata e la più grande tra i satelliti naturali di Saturno, ha recentemente sperimentato un raffreddamento inaspettato e di notevole intensità, contrariamente a tutti i modelli che si occupano dei pianeti con caratteristiche simili nel Sistema Solare. Solitamente l’atmosfera ai poli nell’emisfero invernale di un pianeta è calda, a causa dell’aria compressa e riscaldata. Contro tutte le previsioni, l’atmosfera di Titano in quel punto è insolitamente fredda. Poco prima di disintegrarsi nell’atmosfera di Saturno la sonda Cassini, ha avuto modo di osservare l’atmosfera polare di Titano, grazie allo spettrometro Cirs (Composite Infrared Spectrometer).
I dati di Cassini hanno dimostrato che un’area del polo di Titano ha avuto temperature fino a 120 Kelvin registrate in un arco temporale che va dal 2012 al 2015. Nelle ultime osservazioni relative agli anni 2017 e 2017 le condizioni di quella zona sono ritornate ai livelli previsti dai vari modelli. «Per la Terra, Venere e Marte – ha commentato Nick Teanby, principale autore dello studio – il principale meccanismo di raffreddamento atmosferico è la radiazione infrarossa emessa dall’anidride carbonica e poiché questo gas ha una lunga vita atmosferica è ben miscelato a tutti i livelli di quest’ultima ed è difficilmente influenzato dalla circolazione atmosferica. Tuttavia su Titano le reazioni fotochimiche esotiche nell’atmosfera producono idrocarburi come etano e acetilene e nitrili, tra cui acido cianidrico e cianoacetilene, che forniscono la maggior parte del raffreddamento».
I gas elencati, sono prodotti nella parte superiore dell’atmosfera e hanno pertanto un gradiente verticale ripido. Ciò significa che le loro quantità possono essere modificate anche da circolazioni atmosferiche verticali di entità minima. Per questo motivo, la subsidenza polare invernale ha portato nel periodo 2012-2015 ad un aumento della quantità dei gas sul polo invernale meridionale. I ricercatori si sono serviti delle misurazioni dei gas operate da Cassini, abbinate a un modello di bilanciamento delle temperature di riscaldamento e raffreddamento, per dimostrare che la quantità dei gas rilevata era abbastanza grande da poter causare temperature atmosferiche estremamente fredde. Queste nuove rilevazioni spiegano le inaspettate osservazioni di nubi di ghiaccio di cianuro di idrogeno viste da Cassini sopra il polo di Titano nel 2014. Il team responsabile dello studio afferma che questo effetto è al momento unico nel Sistema Solare ed è possibile solo grazie alla chimica atmosferica ‘esotica’ di Titano. Una condizione simile potrebbe verificarsi anche in molte atmosfere di pianeti extrasolari, con implicazioni per la formazione di nubi e le dinamiche atmosferiche.