Los científicos creían que Titán escondía un océano, pero la realidad es mucho más extraña

Imaginemos un mundo donde llueve metano a casi 180 grados bajo cero, donde lagos de hidrocarburos salpican la superficie y donde, bajo kilómetros de hielo, podría existir algo parecido a la vida.

Ese mundo existe: es Titán, la mayor luna de Saturno. Y durante casi dos décadas, los científicos estuvieron convencidos de que bajo su corteza helada se ocultaba un vasto océano de agua líquida. Hasta ahora.

Un nuevo análisis de datos de la misión Cassini de la NASA, publicado en la revista Nature, cuestiona esa hipótesis formulada en 2008 y propone una estructura interna mucho más compleja y también más fascinante: capas de hielo, zonas de material semicongelado y pequeñas bolsas de agua templada cerca del núcleo rocoso. Un paisaje interior que recuerda más al hielo marino del Ártico que a los océanos terrestres.

El estudio, liderado por el investigador postdoctoral Flavio Petricca del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en California, con participación del profesor Baptiste Journaux y la estudiante de doctorado Ula Jones de la Universidad de Washington, podría transformar la comprensión científica no solo de Titán, sino también de otras lunas heladas del Sistema Solar.

Quince horas de retraso que cambiaron la historia

La clave del descubrimiento residía en algo aparentemente insignificante: un desfase temporal. Titán, envuelto en una densa atmósfera brumosa, es el único mundo aparte de la Tierra donde se han observado líquidos en superficie, aunque en su caso se trata de metano a temperaturas cercanas a los -180 grados Celsius.

Durante la misión Cassini -iniciada en 1997 y finalizada tras casi veinte años de operaciones- los científicos detectaron que la luna se deformaba significativamente mientras orbitaba Saturno en una trayectoria elíptica.

Este fenómeno, conocido como flexión de marea, funciona como un mecanismo de relojería cósmico: la gravedad del planeta gigante comprime el satélite cuando ambos cuerpos están más próximos y lo estira en los momentos de mayor distancia, generando energía que se disipa en forma de calor interno.

Los investigadores concluyeron entonces que solo un interior líquido podría flexionarse tanto, igual que un globo lleno de agua se deforma más que una bola de billar sólida.

Pero había un problema. La deformación de Titán no era instantánea: presentaba un retraso de aproximadamente quince horas respecto al momento de máxima atracción gravitatoria de Saturno.

"Como una cuchara removiendo miel, se necesita más energía para mover una sustancia espesa y viscosa que agua líquida", explica Journaux, experto en física criogeológica planetaria cuyo laboratorio en la Universidad de Washington simula condiciones extraterrestres extremas. "Cuando modelamos la luna con un océano, los resultados no coincidían con las propiedades físicas descritas por los datos".

La señal oculta en el ruido

Para desentrañar el misterio, Petricca aplicó una novedosa técnica de procesamiento a los datos Doppler -las variaciones en la frecuencia de las ondas de radio entre la nave Cassini y la Red de Espacio Profundo de la NASA- reduciendo el ruido de fondo que había dificultado análisis anteriores. Lo que emergió fue una firma reveladora: una disipación de energía mucho más intensa de lo esperado.

"Nadie esperaba una disipación de energía tan fuerte dentro de Titán", señala Petricca. "Al reducir el ruido en los datos Doppler, pudimos ver pequeñas oscilaciones que emergían. Esa fue la prueba definitiva que indica que el interior de Titán es diferente de lo que se infería en análisis previos".

La explicación más coherente con las observaciones apunta a capas de material semifundido -hielo mezclado con agua- recubiertas por una gruesa capa de hielo sólido. La fricción entre los cristales de hielo al rozarse unos con otros generaría ese calor adicional detectado en las mediciones.

"La baja viscosidad del material semifundido aún permite que la luna se abombe y comprima en respuesta a las mareas de Saturno, y que elimine el calor que de otro modo fundiría el hielo y formaría un océano", explica el investigador del JPL.

Bolsas de agua a veinte grados bajo kilómetros de hielo

Bajo esta nueva interpretación, la única agua líquida en Titán existiría en forma de bolsas aisladas de agua fundida que podrían alcanzar temperaturas de hasta 20 grados Celsius. Calentadas por la disipación de energía de marea, estas acumulaciones ascenderían lentamente hacia las capas heladas superficiales, creando en su trayecto entornos únicos enriquecidos con moléculas orgánicas procedentes tanto del interior como del material depositado por impactos de meteoritos en la superficie.

"Aunque Titán no posea un océano global, eso no excluye su potencial para albergar formas de vida básicas", argumenta Petricca. "De hecho, creo que hace a Titán más interesante. Nuestro análisis muestra que debería haber bolsas de agua líquida transportando nutrientes desde el núcleo rocoso de la luna a través de capas semifundidas de hielo de alta presión hasta una corteza helada sólida en la superficie".

Los investigadores consideran que cualquier nutriente disponible estaría más concentrado en pequeños volúmenes de agua que en un océano abierto, lo que podría facilitar el crecimiento de organismos simples.

"En lugar de un océano abierto como el que tenemos aquí en la Tierra, probablemente estemos mirando algo más parecido al hielo marino del Ártico o a acuíferos, lo que tiene implicaciones sobre qué tipo de vida podríamos encontrar, pero también sobre la disponibilidad de nutrientes, energía, etcétera", precisa Journaux.

Jones, estudiante de doctorado que participó en el estudio, subraya que "el descubrimiento de una capa semifundida en Titán también tiene implicaciones apasionantes para la búsqueda de vida más allá de nuestro Sistema Solar, ya que amplía el rango de entornos que podríamos considerar habitables".

El valor de mirar atrás para avanzar

Julie Castillo-Rogez, científica senior del JPL y coautora del estudio, destaca el valor de revisar datos antiguos con técnicas más sofisticadas: "Esta investigación subraya el poder de los datos archivados de ciencia planetaria. Es importante recordar que los datos que estas increíbles naves espaciales recopilan perduran, de modo que los descubrimientos pueden hacerse años, o incluso décadas, después a medida que las técnicas de análisis se vuelven más sofisticadas".

La misión Dragonfly de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para 2028, podría aportar respuestas definitivas. Este rotorcraft -el primero de su tipo- explorará la superficie de Titán para investigar la habitabilidad de la luna. Equipado con un sismómetro, la misión podrá proporcionar mediciones clave para sondear el interior de Titán, dependiendo de los eventos sísmicos que ocurran mientras esté en la superficie.

Journaux, que forma parte del equipo de Dragonfly, confía en que la misión traiga evidencias sobre la posible existencia de vida en Titán y una respuesta concluyente sobre su estructura interna. Mientras tanto, este reanálisis de datos de la misión Cassini-Huygens -proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana- demuestra que incluso información recopilada hace más de una década puede seguir revelando secretos sobre los mundos más remotos del Sistema Solar.

A veces, la respuesta no está en mirar más lejos, sino en observar con mayor atención lo que ya teníamos delante.