Bloques de construcción de Titán podrían ser pre- Saturno

Nueva investigación sobre el nitrógeno en la atmósfera de Titán indica que las materias primas de la luna podría haber sido encerradas en hielo condensado antes de que Saturno comenzó su formación. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

23 de junio de 2014

Un estudio financiado por la Agencia Espacial Europea ESA y la NASA combinada ha encontrado evidencia firme de nitrógeno en la atmósfera de la luna de Saturno Titán se originó en condiciones similares a la fría cuna de los más antiguos cometas de la nube de Oort. El hallazgo descarta la posibilidad de bloques de construcción en Titán formados dentro del disco de material caliente que han rodeado el infantil planeta Saturno durante su formación.

 

La principal implicación de esta nueva investigación es que los bloques de Titán se han formado temprano en la historia del sistema solar, en el frío disco de gas y polvo que formó el Sol. Esta también fue la cuna de muchos cometas, que conservan una composición primitiva, o prácticamente sin cambios, hoy en día.

 

La investigación, conducida por Kathleen Mandt del Southwest Research Institute en San Antonio e incluye un equipo internacional de investigadores, fue publicada esta semana en el Astrophysical Journal Letters.

 

El nitrógeno es el ingrediente principal en la atmósfera de la Tierra, así como en Titán. La luna de Saturno tamaño planeta frecuentemente es comparada con una versión temprana de la Tierra, encerrada en un congelador.

 

El periódico indica que la información sobre bloques de construcción originales del Titán está todavía presente en la atmósfera de la luna helada, permitiendo a los investigadores probar diferentes ideas acerca de cómo la luna podría haberse formado. MANDT y sus colegas demuestran que un particular toque químico en cuanto al origen del nitrógeno del Titán debe ser esencialmente lo mismo hoy como cuando se formó esta luna, hace 4.600 millones de años. La sugerencia es por el cociente de un isótopo o forma, de nitrógeno, llamado nitrógeno-14, y el otro Isótopo, llamado nitrógeno-15.

 

El equipo considera que nuestro sistema solar no es lo suficientemente viejo para esta proporción de isótopo de nitrógeno hayan cambiado significativamente. Esto es contrario a lo que han asumido los científicos comúnmente.

 

"Cuando miramos de cerca cómo esta relación podría evolucionar con el tiempo, encontramos que era imposible para que esto cambie significativamente. "La atmósfera de Titán contiene mucho nitrógeno que ningún proceso puede modificar significativamente este trazador a dado incluso más de 4.000 millones de años de historia del sistema solar, dijo Mandt.

 

La pequeña cantidad de cambio en esta relación isotópica durante períodos de tiempo largos hace posible que los investigadores comparan los bloques de construcción originales de Titán a otros objetos del sistema solar en busca de conexiones entre ellos.

 

Como los científicos planetarios investigan el misterio de cómo se formó el sistema solar, las proporciones de isótopos son uno de los más valiosos tipos de pistas que son capaces de recoger. En atmósferas planetarias y materiales de la superficie, la cantidad específica de una forma de un elemento, como el nitrógeno, en comparación con otra forma de ese mismo elemento puede ser una poderosa herramienta de diagnóstico porque está estrechamente vinculado a las condiciones en las que se forman los materiales.

 

El estudio también tiene implicaciones para la Tierra. Es compatible con la visión emergente que hielo de amoníaco de los cometas no va a ser la principal fuente de nitrógeno de la Tierra. En el pasado, los investigadores asumieron una conexión entre los cometas, Titán y la Tierra y se supone que la proporción de isótopo nitrógeno en la atmósfera de Titán original fue el mismo que la relación está en la Tierra hoy. Las mediciones de la proporción de isótopos de nitrógeno Titán por varios instrumentos de la misión de la NASA y la ESA Cassini-Huygens demostraron que esto no es el caso, lo que significa que esta relación es diferente en Titán y la Tierra, mientras que las mediciones de la proporción en los cometas han soportado su conexión a Titán. Esto significa que las fuentes de la tierra y nitrógeno del Titán debió haber sido diferente.

 

Otros investigadores habían demostrado previamente que proporción de isótopos de nitrógeno de la Tierra probablemente no se ha cambiado significativamente desde que se formó nuestro planeta.

 

"Algunos han sugerido que los meteoritos trajeron nitrógeno a la Tierra, o que fue capturado nitrógeno directamente desde el disco de gas que formó el Sol. "Esto es un rompecabezas interesante para futuras investigaciones, dijo Mandt.

 

MANDT y sus colegas están ansiosos por ver si sus resultados son compatibles con los datos de la misión Rosetta de la ESA, cuando se estudia el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, comenzando a finales de este año. Si su análisis es correcto, el cometa debería tener una proporción menor de dos isótopos--en este caso del hidrógeno en hielo de metano, que la relación en Titán. En esencia, ellos creen que esta relación química en Titán es más similar a los cometas de la nube de Oort que cometas nacidos en el cinturón de Kuiper, que comienza cerca de la órbita de Neptuno (67P / Churyumov-Gerasimenko es un cometa del cinturón de Kuiper).

 

"Este resultado emocionante es un ejemplo clave de la ciencia de Cassini informando a nuestro conocimiento de la historia del sistema solar y cómo se formó la Tierra," dijo Scott Edgington, científico del proyecto Cassini adjunto en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California.

 

La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Italiana. JPL, una división de la California Institute of Technology, Pasadena, dirige a la misión para la dirección de misiones de ciencia de la NASA en Washington.

 

Rosetta es una misión de la ESA con las aportaciones de sus Estados miembros y la NASA. JPL administra la contribución de Estados Unidos de la misión Rosetta para la dirección de misiones de ciencia de la NASA en Washington.

 

Preston Dyches/Whitney Clavin
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Traducción: El Quelonio Volador