Las largas dunas de arena que se observan en la superficie de Titán, una de las lunas de Saturno, pueden haber estado allí durante miles de años, según revelan los datos recopilados por la nave espacial Cassini de la NASA.

Las imágenes de radar de las dunas, las más detalladas jamás tomadas, revelan que los vientos que reorganizan la arena probablemente cambian de dirección según como la órbita de Titán se tambalea en relación con el Sol.  Se cree que esas variaciones orbitales  alteran qué partes de la superficie de la luna reciben la mayor cantidad de luz del sol. Por ello, la forma de hoy de las dunas son reflejo de los cambios  pasados en los patrones del clima de la luna.

Se puede necesitar que pasen hasta 3.000 años de Saturno, o 90.000 años terrestres, para que una sola duna cambie de dirección, dice Ryan Ewing, un geólogo de la Universidad Texas A & M en College Station, quien lideró el estudio.

El descubrimiento aparece el 8 de diciembre en la revista Nature Geoscience.

Algunas dunas grandes en la Tierra, como las que hay en la parte oeste del desierto del Sahara, también conservan el recuerdo de cambios climáticos del pasado. Los vientos fueron más fuertes durante la última Edad de Hielo, cuando la órbita de oscilación de la Tierra permitió que los glaciares avanzaran hacia los subtrópicos, ocasionando alteraciones en los patrones climáticos allí. Las dunas más grandes formadas durante ese tiempo no han cambiado de orientación, pese a que han pasado 11.000 años desde entonces.
 
Arenas movedizas
Los científicos han tenido dificultades para determinar qué factores le dan forma a las dunas de Titán. A diferencia de la dunas terrestres, hechas de arena, que es principalmente sílice, las de Titán están hechas de partículas de hidrocarburos –por lo que son más similares a los montículos de hollín que a la arena de la Tierra–. También son algunas de las más grandes del sistema solar: se extienden por cientos de kilómetros sobre una superficie total tan grande como Estados Unidos (incluyendo Alaska).  

Entre las hipótesis para explicar cómo se formaron, está la presencia de vientos del este o del oeste que varían por cambios diarios o estacionales, u otros cambios regulares. Las dunas incluso pueden asumir diferentes formas dependiendo de la cantidad de sedimentos disponibles para alimentarlas.
 
El equipo de Ewing analizó cerca de 10.000 líneas de crestas de dunas mapeadas por un instrumento de radar a bordo de Cassini, la nave que ha estado orbitando Saturno desde 2004. Ellos usaron un algoritmo que les permitió extraer los detalles más finos hasta ahora obtenidos de las imágenes. Esta visión más nítida les permitió ver características hasta alrededor de un kilómetro de diámetro, incluyendo, por primera vez, las dunas en forma de estrella, donde tres o más líneas de crestas se cruzan.

Estas dunas en forma de 'estrella' sugieren que los vientos predominantes deben soplar desde varias direcciones diferentes en momentos diferentes. Fundamentalmente, las pequeñas dunas estrellas están orientadas en una dirección diferente de las grandes, lineales. Eso sugiere que las dunas en forma de estrellas están reelaborando las dunas lineales.

El equipo luego calculó que habría tomado varios miles de años para que los vientos cambiaran de dirección y dejaran de formar las dunas lineales y empezaran a hacerlas en forma de estrella en su lugar. "La escala de tiempo para esto tiene que ser larga en comparación con lo que tradicionalmente pensamos como vientos estacionales o diarios", dice Ewing.

Cambios titánicos
El saber que las dunas se forman en estas  escalas de tiempo tan largas significa que los científicos pueden comenzar a mirar más atrás en el tiempo, dice Ralph Lorenz, científico planetario del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Maryland. "Este trabajo abre la morfología dunar como una ventana a los estudios paleoclimáticos en Titán", dice.

Ewing y sus colegas ahora están utilizando los modelos climáticos globales similares a los desarrollados para estudiar el clima de la Tierra para entender cómo cambios en los patrones orbitales pueden haber cambiado los vientos de Titán.

Una pista relevante puede provenir de un artículo de Nature también publicado el 8 de diciembre. En él, un equipo dirigido por el científico planetario Devon Burr, de la Universidad de Tennessee, describe experimentos en un túnel de viento simulando las condiciones de Titán, de baja gravedad y atmósfera gruesa. Los científicos encontraron que tomó velocidades de viento mayores de lo esperado para dar a la arena un golpe lo suficientemente fuerte para que comenzara a moverse.

"Si se requiere un viento más fuerte para mover la arena en Titán", dice Ewing, "entonces tal vez debemos buscar ese viento fuerte dentro de las escalas de tiempo del ciclo orbital."
 
 
Este artículo se reproduce con permiso y fue publicado por primera vez el 8 de diciembre de 2014.