Il est bien accepté que les lunes se forment après les planètes. En fait, il y a seulement quelques mois, les astronomes ont repéré une nouvelle lune se formant au plus profond des anneaux de Saturne, 4,5 milliards d'années après la formation initiale de la planète.
Mais de nouvelles recherches suggèrent que la lune glacée Titan de Saturne - célèbre pour ses rivières et ses lacs de méthane liquide - pourrait s'être formée avant sa planète mère, contredisant la théorie selon laquelle Titan s'est formé dans le disque chaud entourant un bébé Saturne.
Une étude combinée financée par la NASA et l'ESA a trouvé des preuves solides que l'azote dans l'atmosphère de Titan provenait de conditions similaires au lieu de naissance froid des comètes les plus anciennes du nuage d'Oort - une coquille sphérique de particules glacées qui entoure le système solaire.
L'indice se présente sous la forme d'un rapport. Tous les éléments ont un certain nombre d'isotopes connus - des variantes de cet élément avec le même nombre de protons qui diffèrent par leur nombre de neutrons. Le rapport d'un isotope à un autre isotope est un outil de diagnostic crucial.
Dans les atmosphères planétaires et les matériaux de surface, la quantité d'un isotope par rapport à un autre isotope est étroitement liée aux conditions dans lesquelles les matériaux se forment. Tout changement dans le rapport permettra aux scientifiques de déduire un âge pour ce matériau.
Kathleen Mandt du Southwest Research Institute de San Antonio et ses collègues ont analysé le rapport de l'azote 14 (sept protons et sept neutrons) à l'azote 15 (sept protons et huit neutrons) dans l'atmosphère de Titan.
"Lorsque nous avons examiné de près comment ce ratio pourrait évoluer avec le temps, nous avons constaté qu'il était impossible qu'il change de manière significative", a déclaré Mandt dans un communiqué de presse. "L'atmosphère de Titan contient tellement d'azote qu'aucun processus ne peut modifier de manière significative ce traceur, même avec plus de quatre milliards d'années d'histoire du système solaire."
L'équipe a constaté que notre système solaire n'est pas assez vieux pour que ce rapport isotopique de l'azote ait autant changé. En comparant le petit changement à l'intérieur de ce ratio, Mandt et ses collègues ont constaté qu'il semblait plus similaire aux comètes du nuage d'Oort qu'aux corps du système solaire, y compris les planètes et les comètes nées dans la ceinture de Kuiper. L'équipe est impatiente de voir si leurs conclusions sont étayées par les données de la mission Rosetta de l'ESA, qui étudiera la comète 67P / Churyumov-Gerasimenko plus tard cette année.
Enfin, l'étude a également des implications pour la Terre. Dans le passé, les chercheurs ont supposé une connexion entre les comètes, Titan et la Terre. Mais ces résultats montrent que le rapport isotopique de l'azote est différent sur Titan et sur Terre, suggérant que les sources d'azote de la Terre et de Titan devaient être différentes.
Il n'est pas clair si la Terre a reçu de l'azote des premières météorites ou s'il a été capturé directement du disque de gaz qui a formé le système solaire.
"Ce résultat passionnant est un exemple clé de la science Cassini qui informe notre connaissance de l'histoire du [système] solaire et de la formation de la Terre", a déclaré Scott Edgington, scientifique adjoint du projet Cassini au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.
La recherche a été publiée cette semaine dans le Astrophysical Journal Letters.
