Titans atmosfär kan vara äldre än Saturnus, föreslår en ny studie

Pin
Send
Share
Send

Det är väl accepterat att man bildar månar efter planeter. Faktum är att för bara några månader sedan såg astronomer en ny måne som bildades djupt i Saturnus ringar, 4,5 miljarder år efter att planeten ursprungligen bildades.

Men ny forskning antyder att Saturnes isiga måne Titan - känd för sina floder och sjöar med flytande metan - kan ha bildats före sin moderplanet, vilket strider mot teorin om att Titan bildades inom den varma skivan som omger ett spädbarn Saturnus.

En kombinerad studie som finansierats av NASA och ESA har hittat fasta bevis på att kvävet i Titans atmosfär har sitt ursprung i förhållanden som liknar den kalla födelseplatsen för de äldsta kometerna från Oort-molnet - ett sfäriskt skal av isiga partiklar som omsluter solsystemet.

Tipset kommer i form av ett förhållande. Alla element har ett visst antal kända isotoper - varianter av det elementet med samma antal protoner som skiljer sig i antalet neutroner. Förhållandet mellan en isotop till en annan isotop är ett avgörande diagnostiskt verktyg.

I planetatmosfärer och ytmaterial är mängden av en isotop relativt en annan isotop nära bunden till de förhållanden under vilka material bildas. Varje förändring i förhållandet gör att forskare kan dra en ålder för det materialet.

Kathleen Mandt från Southwest Research Institute i San Antonio och kollegor analyserade kvoten-14 (sju protoner och sju neutroner) till kväve-15 (sju protoner och åtta neutroner) i Titans atmosfär.

"När vi tittade noga på hur detta förhållande kunde utvecklas med tiden, fann vi att det var omöjligt för det att förändras avsevärt," sade Mandt i ett pressmeddelande. "Titans atmosfär innehåller så mycket kväve att ingen process väsentligt kan modifiera denna spårare, även med tanke på mer än fyra miljarder år med solsystemets historia."

Teamet fann att vårt solsystem inte är tillräckligt gammalt för att kväveisotopförhållandet ska ha ändrats lika mycket som det har gjort. Genom att jämföra den lilla förändringen inom detta förhållande, fann Mandt och kollegor att det verkade mer likartat med Oort molnkometer än med solsystemkroppar inklusive planeter och kometer födda i Kuiper-bältet. Teamet är ivrigt att se om deras resultat stöds av data från ESA: s Rosetta-uppdrag, som kommer att studera kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko senare i år.

Slutligen har studien också konsekvenser för Jorden. Tidigare antog forskare en koppling mellan kometer, Titan och jorden. Men dessa resultat visar att kväveisotopförhållandet skiljer sig åt Titan och Jorden, vilket tyder på att källorna till jordens och Titans kväve måste ha varit annorlunda.

Det är oklart om Jorden fick kväve från tidiga meteoriter eller om den fångades direkt från skivan med gas som bildade solsystemet.

"Det här spännande resultatet är ett viktigt exempel på Cassini-vetenskapen som informerar vår kunskap om [sol] -systemets historia och hur jorden bildades," säger Scott Edgington, Cassini-vice projektforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory.

Forskningen publicerades denna vecka i Astrophysical Journal Letters.

Pin
Send
Share
Send