Добре прийнято, що місяці утворюються після планет. Насправді лише кілька місяців тому астрономи помітили молодик, що формується глибоко в кільцях Сатурна, через 4,5 мільярда років після того, як планета спочатку сформувалася.
Але нові дослідження говорять про те, що крижаний місяць Сатурна Титан - відомий своїми річками та озерами рідкого метану - можливо, сформувався перед його материнською планетою, що суперечить теорії, що Титан утворився в теплому диску навколо оточуючого немовляти Сатурна.
Поєднане дослідження NASA та ESA, що фінансується НАСА, виявило вагомі докази того, що азот в атмосфері Титану зародився в умовах, схожих на холодну батьківщину найдавніших комет з хмари Оорта - сферичної оболонки крижаних частинок, що закріплює Сонячну систему.
Підказка виходить у вигляді співвідношення. Усі елементи мають певну кількість відомих ізотопів - варіантів цього елемента з однаковою кількістю протонів, що відрізняються за своєю кількістю нейтронів. Співвідношення одного ізотопу до іншого ізотопу є вирішальним діагностичним інструментом.
У планетарних атмосферах та поверхневих матеріалах кількість одного ізотопу відносно іншого ізотопу тісно пов'язана з умовами, за яких утворюються матеріали. Будь-яка зміна співвідношення дозволить вченим вивести вік для цього матеріалу.
Кетлін Мандт з Південно-західного науково-дослідного інституту в Сан-Антоніо та його колеги проаналізували співвідношення азоту-14 (сім протонів і сім нейтронів) до азоту-15 (сім протонів і вісім нейтронів) в атмосфері Титана.
"Коли ми уважно подивилися на те, як це співвідношення може розвиватися з часом, ми виявили, що це неможливо істотно змінити", - заявив Мандт у прес-релізі. "В атмосфері Титана міститься стільки азоту, що жоден процес не може суттєво змінити цей трекер навіть за більш ніж чотири мільярди років історії Сонячної системи".
Команда виявила, що наша Сонячна система недостатньо стара, щоб цей коефіцієнт ізотопів азоту змінився настільки, наскільки це було. Порівнюючи невелику зміну в цьому співвідношенні, Мандт та його колеги виявили, що це здається більше схожим на хмарні комети Оорта, ніж на тіла Сонячної системи, включаючи планети та комети, народжені в поясі Койпера. Команда з нетерпінням шукає, чи підтверджують їх результати дані місії ESA Rosetta, яка вивчить комету 67P / Чурюмов-Герасименко пізніше цього року.
Нарешті, дослідження також має наслідки для Землі. У минулому дослідники припускали зв’язок між кометами, Титаном і Землею. Але ці результати показують, що співвідношення ізотопів азоту на Титані та Землі різне, тому можна висловити, що джерела азоту Землі та Титану повинні бути різними.
Незрозуміло, чи отримувала Земля азот із ранніх метеоритів, чи потрапляла безпосередньо з диска газу, який утворював Сонячну систему.
"Цей захоплюючий результат є ключовим прикладом науки Кассіні, що повідомляє наші знання про історію [Сонячної системи] і про те, як утворювалася Земля", - сказав Скотт Едінгтон, заступник вченого проекту Кассіні в лабораторії реактивного руху НАСА.
Дослідження було опубліковане на цьому тижні в «Астрофізичному журналі» Letters.
