מקובל כי נוצרים ירחים אחרי כוכבי לכת. לאמיתו של דבר, רק לפני מספר חודשים הבחינו האסטרונומים בירח חדש שנוצר בעומק טבעותיו של שבתאי, 4.5 מיליארד שנה לאחר שהכוכב התחלתי בתחילה.
אולם מחקרים חדשים מראים כי הירח הקפוא של סטורן - טיטאן - המפורסם בנהרותיו ובאגמי מתאן נוזלי - עשוי להיווצר לפני כוכב לכתו ההורי, וסותר את התיאוריה שטיטאן נוצר בתוך הדיסק החם סביב שבתאי תינוקת.
מחקר משולב במימון נאס"א ו- ESA מצא הוכחות מוצקות לכך שהחנקן באטמוספירה של טיטאן מקורו בתנאים דומים למקום הולדתם הקר של השביטים הקדומים ביותר מענן Oort - מעטפת כדורית של חלקיקים קרחיים המעטפת את מערכת השמש.
הרמז מגיע בצורה של יחס. לכל האלמנטים יש מספר מסוים של איזוטופים ידועים - וריאנטים של אותו אלמנט עם אותו מספר פרוטונים השונים במספרם של הנויטרונים. היחס בין איזוטופ אחד לאיזוטופ אחר הוא כלי אבחון מכריע.
באטמוספרות פלנטריות וחומרי שטח, הכמות של איזוטופ אחד ביחס לאיזוטופ אחר קשורה קשר הדוק לתנאים שבהם נוצרים חומרים. כל שינוי ביחס יאפשר למדענים להסיק גיל לאותו חומר.
קתלין מנדט ממכון המחקר בדרום-מערב בסן אנטוניו ועמיתיו ניתחו את היחס בין חנקן -14 (שבעה פרוטונים ושבעה נויטרונים) לחנקן -15 (שבעה פרוטונים ושמונה נויטרונים) באטמוספרה של טיטאן.
"כשבדקנו היטב כיצד היחס הזה יכול להתפתח עם הזמן, גילינו שאי אפשר היה לשנותו באופן משמעותי", אמר מנדט בהודעה לעיתונות. "האטמוספירה של טיטאן מכילה כל כך הרבה חנקן ששום תהליך לא יכול לשנות באופן משמעותי את העקיבה הזו אפילו בהתחשב יותר מארבעה מיליארד שנות היסטוריה של מערכת השמש."
הצוות גילה שמערכת השמש שלנו אינה מבוגרת דיה לכך שיחס האיזוטופ החנקני הזה השתנה ככל שיהיה. בהשוואה לשינוי הקטן ביחס זה, מנדט ועמיתיו גילו שהוא נראה דומה יותר לשבטי הענן של אורט מאשר לגופי מערכת השמש הכוללים כוכבי לכת ושביטים שנולדו בחגורת קויפר. הצוות להוט לבדוק אם ממצאיו נתמכים על ידי נתונים ממשימת רוזטה של ESA, אשר ילמדו את שביט 67P / Churyumov-Gerasimenko בהמשך השנה.
לבסוף, למחקר השלכות גם על כדור הארץ. בעבר הניחו החוקרים קשר בין שביטים, טיטאן וכדור הארץ. אולם תוצאות אלה מראות שיחס האיזוטופ של החנקן שונה ביחס לטיטאן וכדור הארץ, מה שמצביע על כך שמקורות החנקן של כדור הארץ וטיטאן כנראה היו שונים.
לא ברור אם כדור הארץ קיבל חנקן ממטאוריטים מוקדמים או אם הוא נלכד ישירות מדיסק הגז שהקים את מערכת השמש.
"תוצאה מרגשת זו היא דוגמא מרכזית למדע קאסיני המודיע את הידע שלנו על ההיסטוריה של מערכת השמש ואופן התהוותה של כדור הארץ", אמר סקוט אדג'ינגטון, סגן מדען הפרויקטים של קאסיני במעבדת ההנעה של Jet של נאס"א.
המחקר התפרסם השבוע בכתבי העת Astrophysical Journal.
