Las arenas eléctricas de Titán
4/4/2017 de Georgia Tech / Nature Geoscience
Una ilustración de artista de la superficie de Titán, una luna de Saturno. Cortesía de iPhoto Stock, manjik. Fuente: Georgia Tech.
Experimentos conducidos por investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia sugieren que las partículas que cubren la superficie de la mayor luna de Saturno, Titán, están «cargadas eléctricamente». Cuando los vientos soplan con suficiente fuerza (a unos 24 kilómetros por hora), los gránulos que no son de silicatos empiezan desplazarse con un tipo de transporte de sedimentos conocido como saltación. Cuando chocan quedan cargados eléctricamente por fricción (como cuando frotas un globo contra el pelo) y se pegan unos a otros de un modo que no se ha visto en los granos de las dunas de arena de la Tierra; entonces se convierten en resistentes frente a más desplazamientos. Mantienen la carga durante días o meses cada vez, y se pegan a otras sustancias de hidrocarburos, como les ocurre a los tacos de poliestireno usados para embalar aquí en la Tierra.
«Si cogieras pilas de granos y construyeras un castillo de arena en Titán, quizás permanecería intacto durante semanas debido a sus propiedades electrostáticas», comenta Josef Dufek (Georgia Tech). «Una nave espacial que aterrice en regiones de material granular de Titán va a tener problemas para permanecer limpia. Es como meter un gato en una caja de tacos de poliestireno».
La electrificación permite explicar un extraño fenómeno. Los vientos dominantes en Titán soplan de este a oeste sobre la superficie de la luna, pero hay dunas de arena de casi 90 metros de altura que parecen formarse en dirección contraria. «Estas fuerzas electrostáticas aumentan los umbrales de fricción», explica Josh Méndez Harper (Georgia Tech). «Esto hace que los granos sean tan pegajosos y cohesivos que sólo los vientos fuertes pueden moverlos. Los vientos habituales no son suficientemente fuertes como para modelar las dunas».
Para comprobar el flujo de partículas bajo las condiciones que se dan en Titán, los investigadores construyeron un pequeño experimento en un contenedor de presión modificada en su laboratorio de Georgia Tech. Insertaron granos de naftaleno y bifenilo (dos compuestos tóxicos que contienen carbono e hidrógeno y se cree que existen en la superficie de Titán) dentro de un pequeño cilindro. Entonces giraron el tubo durante 20 minutos en un ambiente seco de nitrógeno puro (la atmósfera de Titán está compuesta por nitrógeno en un 98 por ciento). Después midieron las propiedades eléctricas de cada grano que salía del tubo. «Estos materiales granulares, sin silicatos, pueden mantener sus cargas electrostáticas durante días, semanas o meses, cada vez, sometidos a condiciones de baja gravedad», explica George McDonald (Georgia Tech).
