La misión se inició en 1997, cuando el satélite Cassini y la sonda Huygens comenzaron juntas un viaje hasta Saturno, el segundo planeta más grande del sistema solar y famoso por sus anillos. A finales de 2004 alcanzaron su objetivo, poniéndose en marcha su separación: Cassini, fabricado por la NASA, de mayor peso (6 toneladas), orbitará en torno al planeta hasta que deje de ser operativo en 2008; la pequeña Huygens (sólo 350 kilos), un producto de la agencia espacial europea (ESA), comenzó su viaje a Titán las pasadas navidades, y llegará a su superficie el 14 de enero, facilitando datos que Cassini enviará a la Tierra.
El gran objetivo de este proyecto, uno de los más ambiciosos de los últimos 20 años, es comprobar si en Saturno y Titán existen condiciones que puedan o hayan podido dar lugar a vida. Uno de los factores que se pretende estudiar es la actividad eléctrica en la atmósfera del satélite, ya que, según una de las grandes teorías científicas sobre el origen de la vida en la Tierra, este proceso pudo desencadenarse a partir de descargas eléctricas que “rompieran” las moléculas, en un principio más simples, generando en su recombinación estructuras más complejas hasta dar lugar a moléculas orgánicas.
Medir tormentas
De ahí la importancia de comprobar la existencia de actividad eléctrica en Titán. HASI (Huygens Atmospheric Structure Instrument), es el principal instrumento dedicado a este fin. Está situado en Huygens y ha sido desarrollado por científicos europeos, contando con la colaboración del =http://www.iaa.es/>Instituto de Astrofísica de Andalucía. Durante las casi tres horas que la sonda tardará en atravesar los 170 kilómetros de atmósfera de Titán, se realizarán mediciones que no se podrían efectuar de otro modo. Los científicos suponen que debe existir actividad eléctrica, ya que en la Tierra, con una atmósfera menos densa, unas 2.000 tormentas provocan 50 rayos cada segundo.
Pero la cuestión es cómo registrar las tormentas de forma experimental. Diversos intentos realizados por Cassini, e incluso por la misión Voyager (1980), han sido infructuosos. “La prueba irrefutable de la actividad eléctrica en la atmósfera de un planeta o satélite la aportan las frecuencias de Schumann”, argumenta Juan Antonio Morente, investigador del grupo ‘Electrodinámica de Fenómenos Transitorios’ de la UGR, coordinado por Alfonso Salinas. Estas frecuencias son como la huella digital de la actividad eléctrica atmosférica, ya que se quedan almacenadas en la enorme “caja de resonancia” que forma la superficie sólida y la ionosfera.
Schumann predijo mediante cálculos matemáticos cuáles serían las frecuencias en las que se encontrarían resonancias electromagnéticas en la atmósfera terrestre. Sin embargo, “hay un desfase entre lo que se predice y lo que luego se mide, porque la ionosfera es un sistema con pérdidas debidas a la elevada conductividad”, explica Morente. Una de sus líneas de investigación se centra en crear modelos numéricos que simulan fenómenos electromagnéticos en atmósferas de diferentes planetas o satélites. El modelo se basa en un circuito tridimensional denominado “análogo eléctrico” que funciona igual que el sistema original, en este caso la cavidad electromagnética de la atmósfera.
Modelos atmosféricos
Su análisis se hace mediante un programa informático desarrollado también por estos científicos en la UGR. De esta manera, se predice a qué frecuencias se podrán detectar las resonancias electromagnéticas. El modelo que recreaba la atmósfera terrestre “predecía con gran exactitud cual es el desplazamiento que sufren la frecuencias de Schumann por las pérdidas asociadas a la conductividad”, recuerda Morente. A través de estos trabajos, Konrad Schwingenschuch, del Instituto de Investigación Espacial de Graz (Austria) y coordinador científico del instrumento HASI en la misión Cassini-Huygens, contactó con los investigadores granadinos para que realizarán un modelo de la atmósfera de Titán.
A partir de los conocimientos actuales de la aeronomía de Titán, los científicos de la UGR realizaron varios modelos que recogen diversas hipótesis científicas sobre aspectos no bien conocidos del satélite, como son las características de su superficie o la conductividad de la atmósfera. El trabajo, publicado en la revista de la Sociedad Astronómica Americana Icarus en 2002, servirá como referencia para ajustar las medidas que la sonda Huygens tomará de la actividad electromagnética en Titán. Según este modelo, ¿qué esperan conseguir?
“Puede que haya actividad eléctrica pero que, por la densidad, elevada profundidad y conductividad de la atmósfera no salga al exterior. O que no haya actividad, a pesar de mostrarse como una atmósfera muy dinámica aún a sus bajas temperaturas (-180ºC). En cualquier caso, es algo difícil de predecir”, comenta Juan Antonio Morente. La colaboración del grupo de investigación granadino con del Instituto de Investigación Espacial de Graz continúa en la misión Mars-Netlander, un proyecto de la ESA que pretende estudiar el campo magnético de Marte. Su lanzamiento está previsto en 2007.
Más información: Prof. Juan Antonio Morente Chiquero. Dpto. Física Aplicada. Universidad de Granada. jmorente@ugr.es.
Prof. Alfonso Salinas Extremera. Departamento de Electromagnetismo y Física de la Materia. Universidad de Granada. asalinas@ugr.es
Fuente: Andalucía Investiga