Dobro je sprejeto, da lune nastanejo po planetih. Pravzaprav so astronomi šele pred nekaj meseci opazili novo luno, ki se je tvorila globoko znotraj Saturnovih prstanov, 4,5 milijarde let po prvotnem oblikovanju planeta.
Toda nove raziskave kažejo, da je Saturnova ledena luna Titan - ki je znan po rekah in jezerih tekočega metana - morda nastala pred matičnim planetom, kar nasprotuje teoriji, da se je Titan oblikoval znotraj toplega diska, ki obdaja dojenčka Saturn.
Kombinirana študija, ki jo financira NASA in ESA, je našla trdne dokaze, da je dušik v Titanovi atmosferi izviral v pogojih, podobnih hladnemu rojstnemu kraju najstarejših kometov iz oblaka Oort - sferične lupine ledenih delcev, ki obdajajo Osončje.
Namig pride v obliki razmerja. Vsi elementi imajo določeno število znanih izotopov - različice tega elementa z enakim številom protonov, ki se razlikujejo po številu nevtronov. Razmerje med enim izotopom in drugim izotopom je ključno diagnostično orodje.
V planetarnih atmosferah in površinskih materialih je količina enega izotopa v primerjavi z drugim izotopom tesno povezana s pogoji, pod katerimi se tvorijo materiali. Vsaka sprememba razmerja bo znanstvenikom omogočila, da ugotovijo starost tega gradiva.
Kathleen Mandt iz jugozahodnega raziskovalnega inštituta v San Antoniu in sodelavci so analizirali razmerje dušika-14 (sedem protonov in sedem nevtronov) do dušika-15 (sedem protonov in osem nevtronov) v Titanovi atmosferi.
"Ko smo natančno pogledali, kako se lahko to razmerje razvija s časom, smo ugotovili, da se je nemogoče bistveno spremeniti," je v sporočilu za javnost dejal Mandt. "Titanovo ozračje vsebuje toliko dušika, da noben postopek ne more bistveno spremeniti tega sledilca, čeprav je več kot štiri milijarde let zgodovine Osončja."
Skupina je ugotovila, da naš Osončje ni dovolj star, da bi se to razmerje dušikovih izotopov spremenilo toliko, kot se je. S primerjavo majhne spremembe znotraj tega razmerja so Mandt in sodelavci ugotovili, da se zdi, da je podoben kometom v oblaku Oort kot telesom Osončja, vključno s planeti in kometi, rojenimi v pasu Kuiper. Skupina želi pričakovati, ali njihove ugotovitve podpirajo podatki misije ESA Rosetta, ki bo komet 67P / Churyumov-Gerasimenko kasneje preučila letos.
Končno ima študija posledice tudi za Zemljo. V preteklosti so raziskovalci domnevali povezavo med kometi, Titanom in Zemljo. Toda ti rezultati kažejo, da je razmerje med izotopi dušika na Titanu in Zemlji različno, kar kaže, da bi morali biti izvori zemeljskega in Titanovega dušika različni.
Ni jasno, ali je Zemlja prejela dušik iz zgodnjih meteoritov ali je bila zajeta neposredno iz plina, ki je tvoril Osončje.
"Ta vznemirljiv rezultat je ključni primer Cassinijeve znanosti, ki sporoča naše znanje o zgodovini [osončja] in o tem, kako se je oblikovala Zemlja," je dejal Scott Edgington, Cassini namestnik znanstvenik projekta v Nasinem laboratoriju za reaktivni pogon.
Raziskava je bila ta teden objavljena v Astrophysical Journal Letters.
