من المقبول أن تتشكل الأقمار بعد الكواكب. في الواقع ، قبل بضعة أشهر فقط ، اكتشف الفلكيون قمرًا جديدًا يتشكل عميقًا داخل حلقات زحل ، بعد 4.5 مليار سنة من تشكل الكوكب في البداية.
لكن بحثًا جديدًا يشير إلى أن قمر زحل الجليدي تيتان - المشهور بأنهاره وبحيراته من الميثان السائل - ربما يكون قد تشكل قبل الكوكب الأصلي ، وهو ما يتعارض مع النظرية القائلة بأن تيتان تشكل داخل القرص الدافئ المحيط برضيع زحل.
وجدت دراسة مشتركة ممولة من وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية دليلًا ثابتًا على أن النيتروجين في الغلاف الجوي لتيتان نشأ في ظروف مماثلة لمولد البرد لأقدم المذنبات القديمة من سحابة أورت - وهي قذيفة كروية من الجسيمات الجليدية التي تحاصر النظام الشمسي.
التلميح يأتي على شكل نسبة. تحتوي جميع العناصر على عدد معين من النظائر المشهورة - متغيرات هذا العنصر مع نفس عدد البروتونات التي تختلف في عدد النيوترونات. تعتبر نسبة نظير واحد إلى نظير آخر أداة تشخيصية حاسمة.
في الأجواء الكوكبية والمواد السطحية ، ترتبط كمية نظير واحد بالنسبة لنظير آخر ارتباطًا وثيقًا بالظروف التي تتكون فيها المواد. أي تغيير في النسبة سيسمح للعلماء باستنتاج عمر لهذه المادة.
قامت كاثلين ماندت من معهد الجنوب الغربي للأبحاث في سان أنطونيو وزملاؤها بتحليل نسبة النيتروجين -14 (سبعة بروتونات وسبعة نيوترونات) إلى النيتروجين -15 (سبعة بروتونات وثمانية نيوترونات) في الغلاف الجوي لتيتان.
وقال ماندت في بيان صحفي: "عندما نظرنا عن كثب في كيفية تطور هذه النسبة بمرور الوقت ، وجدنا أنه من المستحيل تغييرها بشكل كبير". "يحتوي الغلاف الجوي لتيتان على الكثير من النيتروجين بحيث لا يمكن لأي عملية تعديل هذا الراسم بشكل ملحوظ حتى بعد أكثر من أربعة مليارات سنة من تاريخ النظام الشمسي."
وجد الفريق أن نظامنا الشمسي ليس قديمًا بما يكفي لتغيير نسبة نظائر النيتروجين هذه كما تغيرت. بمقارنة التغيير الصغير في هذه النسبة ، وجد ماندت وزملاؤه أنه يبدو أكثر تشابهًا مع مذنبات سحابة أورت من أجسام النظام الشمسي بما في ذلك الكواكب والمذنبات التي ولدت في حزام كويبر. يتوق الفريق لمعرفة ما إذا كانت النتائج التي توصلوا إليها مدعومة ببيانات من بعثة Rosetta التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، والتي ستدرس المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko في وقت لاحق من هذا العام.
أخيرًا ، للدراسة أيضًا آثار على الأرض. في الماضي ، افترض الباحثون وجود صلة بين المذنبات وتيتان والأرض. لكن هذه النتائج تظهر أن نسبة نظائر النيتروجين مختلفة في تيتان والأرض ، مما يشير إلى أن مصادر النيتروجين في الأرض وتيتان يجب أن تكون مختلفة.
من غير الواضح ما إذا كانت الأرض تلقت النيتروجين من النيازك المبكرة أو إذا تم التقاطها مباشرة من قرص الغاز الذي شكل النظام الشمسي.
قال سكوت إيدنغتون ، نائب عالم مشروع كاسيني في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا: "هذه النتيجة المثيرة هي مثال رئيسي لعلم كاسيني الذي يعلم معرفتنا بتاريخ [النظام] الشمسي وكيف تشكلت الأرض".
نُشر البحث هذا الأسبوع في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
