Вчені: вода в кільцях і супутниках Сатурна схожа на земну воду

У дослідженні, опублікованому в журналі Icarus, група вчених під керівництвом співробітника Планетологічного інституту США Роджера Кларка (Roger N. Clark) вступає в полеміку з існуючими моделями утворення Сонячної системи, так як результати їх роботи суперечать наявним даним, інформує UkrMedia.

Ізотопи являють собою форми елементів з різним числом нейтронів. Додавання нейтрона збільшує масу елементу і може змінити процеси формування планети, комети або місяця. Як відомо, вода складається з двох атомів водню (н) і одного атома кисню - Н2О. Додавання нейтрона в один з атомів водню, званий дейтерієм (D), збільшує масу молекули води (HDO) приблизно на п'ять відсотків. Така, здавалося б, невелика зміна призводить до ізотопічних відмінностей в утворенні космічних об'єктів. Відношення дейтерію до водню (D/H) - одне з умов утворення, а вода, яка випаровується, збагачує дейтерій на поверхні.

Моделі утворення Сонячної системи показують, що D/H повинно бути набагато вище у зовнішньому районі Сонячній системі, ніж у місці формування Землі, де набагато тепліше. Деякі моделі прогнозують, що D/H повинно бути в 10 разів вище для системи Сатурна, ніж на Землі, однак нові виміри показують, що це не відноситься до кілець Сатурна і супутників, крім однієї з його лун - Феби.

За словами Кларка, відкриття незвичайного ізотопного відношення (D/H) для Феби означає, що вона була сформована в дальній частині Сонячної системи. Виявлена пропорція являє собою найвище значення, зафіксоване в Сонячній системі, що говорить нам про походження Феби далеко за межами Сатурна.

Команда також зміряла відношення вуглецю-13 до вуглецю-12 (13C/12C) на супутниках Сатурна Іапеті і Фебі. Цей показник у Іапета, який має D/H, подібний нашій планеті, також близький до значень Землі, в той час як на Фебі рівень ізотопу вуглецю в п'ять разів вищий. Присутність вуглекислого газу говорить і про те, що Феба мала зникнути відразу після утворення, знову підтверджуючи ідею про те, що вона сформувалася в дуже холодних зовнішніх частинах Сонячної системи - набагато далі місця положення Сатурна - і згодом була захоплена його орбітою.

Вимірювання проводилися з космічного апарату NASA Cassini з використанням візуального та інфрачервоного спектрометрів (VIMS). Покращене калібрування приладу, виконане на початку 2018 року, забезпечило точність, необхідну для вимірювань відбитого світла від кілець і супутників. Новий метод вимірювання ізотопних відношень за допомогою дистанційної спектроскопії на таких речовинах, як лід і вуглекислий газ, дозволить вимірювати ізотопні відносини і для інших об'єктів Сонячної системи.