È ben accettato che le lune si formino dopo i pianeti. Infatti, solo pochi mesi fa, gli astronomi hanno avvistato un formazione della luna nuova nelle profondità degli anelli di Saturno, 4,5 miliardi di anni dopo la formazione iniziale del pianeta.
Ma una nuova ricerca suggerisce che la luna ghiacciata di Saturno, Titano, famosa per i suoi fiumi e laghi di metano liquido, potrebbe essersi formata prima del suo pianeta genitore, contraddicendo la teoria che Titano si sia formato all'interno del disco caldo che circonda un Saturno neonato.
Uno studio finanziato dalla NASA e dall'ESA ha trovato prove concrete che l'azoto nell'atmosfera di Titano ha avuto origine in condizioni simili al freddo luogo di nascita delle più antiche comete della nuvola di Oort, un guscio sferico di particelle ghiacciate che avvolge il Sistema Solare.
Il suggerimento si presenta sotto forma di un rapporto. Tutti gli elementi hanno un certo numero di isotopi noti, varianti di quell'elemento con lo stesso numero di protoni che differiscono nel numero di neutroni. Il rapporto tra un isotopo e un altro isotopo è uno strumento diagnostico cruciale.
Nelle atmosfere planetarie e nei materiali di superficie, la quantità di un isotopo rispetto a un altro isotopo è strettamente legata alle condizioni in cui si formano i materiali. Qualsiasi cambiamento nel rapporto consentirà agli scienziati di dedurre un'età per quel materiale.
Kathleen Mandt del Southwest Research Institute di San Antonio e colleghi hanno analizzato il rapporto tra azoto-14 (sette protoni e sette neutroni) e azoto-15 (sette protoni e otto neutroni) nell'atmosfera di Titano.
'Quando abbiamo esaminato da vicino come questo rapporto potrebbe evolversi nel tempo, abbiamo scoperto che era impossibile che cambiasse in modo significativo', ha detto Mandt in un comunicato stampa. 'L'atmosfera di Titan contiene così tanto azoto che nessun processo può modificare in modo significativo questo tracciante, anche se ci sono più di quattro miliardi di anni di storia del Sistema Solare'.
Il team ha scoperto che il nostro sistema solare non è abbastanza vecchio da permettere che questo rapporto isotopico di azoto sia cambiato tanto quanto è cambiato. Confrontando il piccolo cambiamento all'interno di questo rapporto, Mandt e colleghi hanno scoperto che sembrava più simile alle comete della nuvola di Oort che ai corpi del Sistema Solare, inclusi pianeti e comete nate nella fascia di Kuiper. Il team è ansioso di vedere se le loro scoperte sono supportate dai dati della missione Rosetta dell'ESA, che studierà la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko entro la fine dell'anno.
Infine, lo studio ha anche implicazioni per la Terra. In passato, i ricercatori ipotizzavano una connessione tra le comete, Titano e la Terra. Ma questi risultati mostrano che il rapporto isotopico dell'azoto è diverso su Titano e sulla Terra, suggerendo che le fonti dell'azoto della Terra e di Titano devono essere state diverse.
Non è chiaro se la Terra abbia ricevuto azoto dai primi meteoriti o se sia stato catturato direttamente dal disco di gas che ha formato il Sistema Solare.
'Questo entusiasmante risultato è un esempio chiave della scienza Cassini che informa la nostra conoscenza della storia del [il] Sistema Solare e di come si è formata la Terra', ha affermato Scott Edgington, vice scienziato del progetto Cassini presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA.
La ricerca è stata pubblicata questa settimana su Astrophysical Journal Letters.