Es ist allgemein anerkannt, dass sich Monde nach Planeten bilden. Tatsächlich entdeckten Astronomen erst vor wenigen Monaten einen Neumond, der sich tief in den Saturnringen bildete, 4,5 Milliarden Jahre nachdem sich der Planet ursprünglich gebildet hatte.
Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass sich der eisige Saturnmond Titan - berühmt für seine Flüsse und Seen mit flüssigem Methan - möglicherweise vor seinem Mutterplaneten gebildet hat, was der Theorie widerspricht, dass sich Titan in der warmen Scheibe gebildet hat, die einen Saturnkind umgibt.
Eine kombinierte von der NASA und der ESA finanzierte Studie hat feste Beweise dafür gefunden, dass der Stickstoff in der Titanatmosphäre unter ähnlichen Bedingungen wie der kalte Geburtsort der ältesten Kometen aus der Oort-Wolke stammt - einer Kugelschale aus eisigen Partikeln, die das Sonnensystem umhüllt.
Der Hinweis kommt in Form eines Verhältnisses. Alle Elemente haben eine bestimmte Anzahl bekannter Isotope - Varianten dieses Elements mit der gleichen Anzahl von Protonen, die sich in ihrer Anzahl von Neutronen unterscheiden. Das Verhältnis eines Isotops zu einem anderen Isotop ist ein entscheidendes Diagnosewerkzeug.
In Planetenatmosphären und Oberflächenmaterialien ist die Menge eines Isotops relativ zu einem anderen Isotop eng an die Bedingungen gebunden, unter denen sich Materialien bilden. Jede Änderung des Verhältnisses ermöglicht es Wissenschaftlern, ein Alter für dieses Material abzuleiten.
Kathleen Mandt vom Southwest Research Institute in San Antonio und Kollegen analysierten das Verhältnis von Stickstoff-14 (sieben Protonen und sieben Neutronen) zu Stickstoff-15 (sieben Protonen und acht Neutronen) in der Titanatmosphäre.
"Als wir uns genau anschauten, wie sich dieses Verhältnis mit der Zeit entwickeln könnte, stellten wir fest, dass es unmöglich war, es signifikant zu ändern", sagte Mandt in einer Pressemitteilung. "Die Titanatmosphäre enthält so viel Stickstoff, dass kein Prozess diesen Tracer selbst in mehr als vier Milliarden Jahren Geschichte des Sonnensystems signifikant verändern kann."
Das Team stellte fest, dass unser Sonnensystem nicht alt genug ist, um dieses Stickstoffisotopenverhältnis so stark zu verändern, wie es sich geändert hat. Beim Vergleich der kleinen Änderung innerhalb dieses Verhältnisses stellten Mandt und Kollegen fest, dass es Oort-Wolkenkometen ähnlicher zu sein schien als Körpern des Sonnensystems, einschließlich Planeten und Kometen, die im Kuipergürtel geboren wurden. Das Team ist gespannt, ob ihre Ergebnisse durch Daten aus der ESA-Mission Rosetta gestützt werden, die später in diesem Jahr den Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko untersuchen wird.
Schließlich hat die Studie auch Auswirkungen auf die Erde. In der Vergangenheit nahmen Forscher eine Verbindung zwischen Kometen, Titan und Erde an. Diese Ergebnisse zeigen jedoch, dass das Stickstoffisotopenverhältnis auf Titan und Erde unterschiedlich ist, was darauf hindeutet, dass die Stickstoffquellen der Erde und des Titans unterschiedlich gewesen sein müssen.
Es ist unklar, ob die Erde Stickstoff von frühen Meteoriten erhalten hat oder ob er direkt von der Gasscheibe eingefangen wurde, die das Sonnensystem gebildet hat.
"Dieses aufregende Ergebnis ist ein Schlüsselbeispiel für die Cassini-Wissenschaft, das unser Wissen über die Geschichte des Sonnensystems und die Entstehung der Erde vermittelt", sagte Scott Edgington, stellvertretender Projektwissenschaftler von Cassini am Jet Propulsion Laboratory der NASA.
Die Forschung wurde diese Woche in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
