È ben accettato che le lune si formino dopo i pianeti. In effetti, solo pochi mesi fa, gli astronomi hanno notato una luna nuova formarsi in profondità negli anelli di Saturno, 4,5 miliardi di anni dopo la formazione iniziale del pianeta.
Ma una nuova ricerca suggerisce che la ghiacciata luna di Saturno, Titano - famosa per i suoi fiumi e laghi di metano liquido - potrebbe essersi formata prima del suo pianeta madre, contraddicendo la teoria che Titano si formò all'interno del disco caldo che circonda un bambino Saturno.
Uno studio combinato della NASA e finanziato dall'ESA ha trovato prove certe che l'azoto nell'atmosfera di Titano ha avuto origine in condizioni simili al luogo di nascita freddo delle comete più antiche 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 loro 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 azoto-14 (sette protoni e sette neutroni) con azoto-15 (sette protoni e otto neutroni) nell'atmosfera di Titano.
"Quando abbiamo esaminato attentamente come questo rapporto potesse evolversi nel tempo, abbiamo scoperto che era impossibile cambiare in modo significativo", ha affermato Mandt in un comunicato stampa. "L'atmosfera di Titano contiene così tanto azoto che nessun processo può modificare in modo significativo questo tracciante, anche considerando più di quattro miliardi di anni di storia del sistema solare".
Il team ha scoperto che il nostro sistema solare non è abbastanza vecchio per questo rapporto isotopico dell'azoto di essere cambiato tanto quanto ha fatto. Confrontando il piccolo cambiamento all'interno di questo rapporto, Mandt e colleghi hanno scoperto che sembrava più simile alle comete delle nuvole di Oort che ai corpi del sistema solare, inclusi pianeti e comete nati nella fascia di Kuiper. Il team è ansioso di vedere se i loro risultati sono supportati 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 hanno assunto una connessione tra comete, Titano e Terra. Ma questi risultati mostrano che il rapporto isotopico dell'azoto è diverso su Titano e Terra, suggerendo che le fonti dell'azoto terrestre 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 [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.
