Está bien aceptado que las lunas se forman después de los planetas. De hecho, hace solo unos meses, los astrónomos vieron una luna nueva formándose en lo profundo de los anillos de Saturno, 4.500 millones de años después de que el planeta se formara inicialmente.
Pero una nueva investigación sugiere que la luna helada de Saturno Titán, famosa por sus ríos y lagos de metano líquido, puede haberse formado antes que su planeta padre, contradiciendo la teoría de que Titán se formó dentro del disco caliente que rodea a un bebé Saturno.
Un estudio combinado financiado por la NASA y la ESA ha encontrado evidencia firme de que el nitrógeno en la atmósfera de Titán se originó en condiciones similares al lugar de nacimiento frío de los cometas más antiguos de la nube de Oort: una capa esférica de partículas heladas que envuelve el Sistema Solar.
La pista viene en forma de relación. Todos los elementos tienen un cierto número de isótopos conocidos: variantes de ese elemento con el mismo número de protones que difieren en su número de neutrones. La relación de un isótopo a otro isótopo es una herramienta de diagnóstico crucial.
En atmósferas planetarias y materiales de superficie, la cantidad de un isótopo en relación con otro isótopo está estrechamente vinculada a las condiciones bajo las cuales se forman los materiales. Cualquier cambio en la proporción permitirá a los científicos deducir una edad para ese material.
Kathleen Mandt del Southwest Research Institute en San Antonio y sus colegas analizaron la relación de nitrógeno-14 (siete protones y siete neutrones) a nitrógeno-15 (siete protones y ocho neutrones) en la atmósfera de Titán.
"Cuando observamos de cerca cómo podría evolucionar esta relación con el tiempo, descubrimos que era imposible que cambiara significativamente", dijo Mandt en un comunicado de prensa. "La atmósfera de Titán contiene tanto nitrógeno que ningún proceso puede modificar significativamente este marcador, incluso después de más de cuatro mil millones de años de historia del Sistema Solar".
El equipo descubrió que nuestro Sistema Solar no tiene la edad suficiente para que esta relación de isótopos de nitrógeno haya cambiado tanto como lo ha hecho. Al comparar el pequeño cambio dentro de esta relación, Mandt y sus colegas descubrieron que parecía más similar a los cometas de nubes Oort que a los cuerpos del Sistema Solar, incluidos los planetas y los cometas nacidos en el cinturón de Kuiper. El equipo está ansioso por ver si sus hallazgos están respaldados por datos de la misión Rosetta de la ESA, que estudiará el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko a finales de este año.
Finalmente, el estudio también tiene implicaciones para la Tierra. En el pasado, los investigadores asumieron una conexión entre los cometas, Titán y la Tierra. Pero estos resultados muestran que la proporción de isótopos de nitrógeno es diferente en Titán y la Tierra, lo que sugiere que las fuentes de nitrógeno de la Tierra y de Titán deben haber sido diferentes.
No está claro si la Tierra recibió nitrógeno de los primeros meteoritos o si fue capturado directamente del disco de gas que formó el Sistema Solar.
"Este emocionante resultado es un ejemplo clave de la ciencia Cassini que informa nuestro conocimiento de la historia [del] Sistema Solar y cómo se formó la Tierra", dijo Scott Edgington, científico adjunto del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
La investigación fue publicada esta semana en Astrophysical Journal Letters.
