Είναι καλά αποδεκτό ότι τα φεγγάρια σχηματίζονται μετά από πλανήτες. Στην πραγματικότητα, μόλις πριν από λίγους μήνες, οι αστρονόμοι εντόπισαν ένα νέο φεγγάρι που σχηματίζεται βαθιά μέσα στους δακτυλίους του Κρόνου, 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τον αρχικό σχηματισμό του πλανήτη.
Ωστόσο, μια νέα έρευνα δείχνει ότι το παγωμένο φεγγάρι του Κρόνου, ο Τιτάνας - διάσημος για τα ποτάμια και τις λίμνες του υγρού μεθανίου - μπορεί να έχει σχηματιστεί πριν από τον γονικό του πλανήτη, σε αντίθεση με τη θεωρία ότι ο Τιτάνας σχηματίστηκε μέσα στον θερμό δίσκο που περιβάλλει ένα βρέφος Κρόνο.
Μια συνδυασμένη μελέτη που χρηματοδοτήθηκε από τη NASA και την ESA έχει βρει σταθερές ενδείξεις ότι το άζωτο στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα προήλθε από συνθήκες παρόμοιες με την κρύα γενέτειρα των πιο αρχαίων κομήτων από το σύννεφο Oort - ένα σφαιρικό κέλυφος παγωμένων σωματιδίων που περιβάλλει το Ηλιακό Σύστημα.
Η υπόδειξη έρχεται με τη μορφή αναλογίας. Όλα τα στοιχεία έχουν έναν ορισμένο αριθμό γνωστών ισοτόπων - παραλλαγές αυτού του στοιχείου με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων που διαφέρουν στον αριθμό των νετρονίων τους. Η αναλογία ενός ισότοπου προς ένα άλλο ισότοπο είναι ένα κρίσιμο διαγνωστικό εργαλείο.
Στις πλανητικές ατμόσφαιρες και τα επιφανειακά υλικά, η ποσότητα ενός ισότοπου σε σχέση με ένα άλλο ισότοπο συνδέεται στενά με τις συνθήκες υπό τις οποίες σχηματίζονται τα υλικά. Οποιαδήποτε αλλαγή στην αναλογία θα επιτρέψει στους επιστήμονες να συμπεράνουν μια ηλικία για αυτό το υλικό.
Η Kathleen Mandt από το Southwest Research Institute στο Σαν Αντόνιο και οι συνεργάτες της ανέλυσαν την αναλογία του αζώτου-14 (επτά πρωτόνια και επτά νετρόνια) προς το άζωτο-15 (επτά πρωτόνια και οκτώ νετρόνια) στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα.
«Όταν εξετάσαμε προσεκτικά πώς θα μπορούσε να εξελιχθεί αυτή η αναλογία με το χρόνο, διαπιστώσαμε ότι ήταν αδύνατο να αλλάξει σημαντικά», δήλωσε ο Μαντ σε δελτίο τύπου. «Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα περιέχει τόσο άζωτο που καμία διεργασία δεν μπορεί να τροποποιήσει σημαντικά αυτόν τον ιχνηλάτη, ακόμη και αν δοθούν περισσότερα από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια ιστορίας ηλιακού συστήματος».
Η ομάδα διαπίστωσε ότι το Ηλιακό μας Σύστημα δεν είναι αρκετά παλαιό για να έχει αλλάξει αυτή η αναλογία ισοτόπων αζώτου όσο έχει. Συγκρίνοντας τη μικρή αλλαγή σε αυτήν την αναλογία, ο Mandt και οι συνάδελφοί του διαπίστωσαν ότι φαινόταν πιο παρόμοιο με τους κομήτες σύννεφων Oort παρά με τα σώματα του ηλιακού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων πλανητών και κομητών που γεννήθηκαν στη ζώνη Kuiper. Η ομάδα είναι πρόθυμη να δει εάν τα ευρήματά τους υποστηρίζονται από δεδομένα της αποστολής Rosetta της ESA, η οποία θα μελετήσει τον κομήτη 67P / Churyumov-Gerasimenko αργότερα φέτος.
Τέλος, η μελέτη έχει επίσης επιπτώσεις στη Γη. Στο παρελθόν, οι ερευνητές ανέλαβαν μια σύνδεση μεταξύ κομητών, Τιτάνα και Γης. Αλλά αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αναλογία ισοτόπων αζώτου είναι διαφορετική στον Τιτάνα και τη Γη, υποδηλώνοντας ότι οι πηγές του αζώτου της Γης και του Τιτάνα πρέπει να ήταν διαφορετικές.
Δεν είναι σαφές εάν η Γη έλαβε άζωτο από πρώιμους μετεωρίτες ή αν συνελήφθη απευθείας από τον δίσκο αερίου που σχημάτισε το Ηλιακό Σύστημα.
"Αυτό το συναρπαστικό αποτέλεσμα είναι ένα βασικό παράδειγμα της επιστήμης του Cassini που ενημερώνει τις γνώσεις μας για την ιστορία του [η] ηλιακού συστήματος και πώς σχηματίστηκε η Γη", δήλωσε ο Scott Edgington, αναπληρωτής επιστήμονας του Cassini στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε αυτήν την εβδομάδα στο Astrophysical Journal Letters.
