Je dobre známe, že po planétach sa tvoria mesiace. V skutočnosti len pred niekoľkými mesiacmi astronómovia zbadali nový mesiac, ktorý sa vytvoril hlboko v Saturnových prstencoch, 4,5 miliardy rokov po pôvodnom vytvorení planéty.
Nový výskum však naznačuje, že Saturnov ľadový mesiac Titan, ktorý je známy svojimi riekami a jazerami tekutého metánu, sa mohol vytvoriť pred svojou materskou planétou, čo je v rozpore s teóriou, ktorú Titan tvoril na teplom disku obklopujúcom novorodenca Saturn.
Kombinovaná štúdia financovaná NASA a ESA našla presvedčivé dôkazy o tom, že dusík v Titanovej atmosfére vznikol v podmienkach podobných studenému rodisku najstarších komét z Oortovho oblaku - guľovitej škrupiny ľadových častíc, ktoré obklopujú slnečnú sústavu.
Pomôcka je vo forme pomeru. Všetky prvky majú určitý počet známych izotopov - variantov tohto prvku s rovnakým počtom protónov, ktoré sa líšia počtom neutrónov. Pomer jedného izotopu k druhému izotopu je rozhodujúcim diagnostickým nástrojom.
V planétovej atmosfére a povrchových materiáloch je množstvo jedného izotopu relatívne k inému izotopu úzko spojené s podmienkami, za ktorých sa materiály tvoria. Akákoľvek zmena pomeru umožní vedcom odvodiť vek pre tento materiál.
Kathleen Mandt z Juhozápadného výskumného ústavu v San Antoniu a jeho kolegovia analyzovali pomer dusíka-14 (sedem protónov a sedem neutrónov) k dusíku-15 (sedem protónov a osem neutrónov) v Titanovej atmosfére.
"Keď sme sa podrobne zaoberali tým, ako sa tento pomer môže časom vyvíjať, zistili sme, že je nemožné, aby sa významne zmenil," uviedol Mandt v tlačovej správe. „Atmosféra Titanu obsahuje toľko dusíka, že žiadny proces nedokáže významne modifikovať tento indikátor ani vzhľadom na viac ako štyri miliardy rokov histórie slnečnej sústavy.“
Tím zistil, že naša slnečná sústava nie je dosť stará na to, aby sa tento pomer izotopov dusíka zmenil tak, ako sa zmenil. Porovnaním malej zmeny v rámci tohto pomeru Mandt a jeho kolegovia zistili, že sa zdalo viac podobné Oortovým oblakom ako telám slnečnej sústavy vrátane planét a komét narodených v Kuiperovom páse. Tím dychtivo sleduje, či ich zistenia podporujú údaje z misie agentúry Rosetta v ESA, ktorá bude koncom tohto roka študovať kométu 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Štúdia má napokon aj dôsledky pre Zem. Vedci v minulosti predpokladali spojenie medzi kométami, Titanom a Zemou. Tieto výsledky však ukazujú, že pomer izotopov dusíka je u Titanu a Zeme odlišný, čo naznačuje, že zdroje dusíka Zeme a Titanu musia byť odlišné.
Nie je jasné, či Zem prijala dusík od skorých meteoritov, alebo či bola zachytená priamo z disku plynu, ktorý tvoril slnečnú sústavu.
„Tento vzrušujúci výsledok je kľúčovým príkladom Cassiniho vedy, ktorá informuje o našich vedomostiach o histórii [Slnečnej sústavy] ao tom, ako sa Zem formovala,“ uviedol Scott Edgington, zástupca vedúceho projektu Cassini v laboratóriu Jet Propulsion Laboratory agentúry NASA.
Výskum bol uverejnený tento týždeň v Astrophysical Journal Letters.
