Abajo a la izquierda hay una revisión infrarroja de Saturno por VIMS Cassini. El azul es la luz infrarroja, donde el hielo de agua se refleja de manera relativamente brillante. El rojo es una radiación térmica más larga que muestra el calor de las profundidades del planeta. Verde: ondas infrarrojas en las que la luz irradia luz. Arriba está la luna de Phoebe en luz visible. Está oscuro como el carbón (no se respeta la escala con Saturno)
Al crear un nuevo método para medir las relaciones isotópicas de agua y dióxido de carbono de forma remota, los científicos descubrieron de repente que el agua en los anillos y satélites de Saturno se parece al agua en la Tierra. La única excepción fue la luna de Phoebe, donde el agua parece ser la más inusual entre todos los objetos estudiados en el sistema solar.
Los nuevos resultados sugieren que tendremos que cambiar los modelos de formación del sistema solar, ya que la información obtenida contradice los modelos existentes. Los isótopos son diferentes formas de elementos con diferentes números de neutrones. Agregar un neutrón agrega masa a un elemento y puede cambiar la formación de un planeta, cometa o satélite. El agua consta de dos átomos de hidrógeno (H) y un oxígeno (H2O). Agregar un neutrón a un solo átomo de hidrógeno (deuterio - D) aumenta la masa de la molécula de agua (HDO) en aproximadamente un 5%. Esto conduce a diferencias isotópicas en la formación de un cuerpo celeste y cambia el proceso de evaporación del agua después de la creación. La relación de deuterio a hidrógeno (D / H) es una impresión de las condiciones de formación, incluida la temperatura y la evolución. El agua de evaporación enriquece el deuterio en la superficie restante.
Los modelos del sistema solar muestran que D / H debe ser mucho más alto en un sistema externo más frío que en un interior caliente donde vive la Tierra. El deuterio es común en las nubes moleculares frías. Algunas predicciones muestran que el índice D / H debe ser 10 veces más alto para el sistema Saturno que para la Tierra. Sin embargo, los nuevos datos informan que esto no se aplica a los anillos de Saturno y las lunas, excepto a Phoebe.
Curiosamente, la relación D / H para Phoebe es la más alta medida en el sistema solar, que alude a la formación en el sistema exterior frío mucho más allá de Saturno. Los científicos también midieron la proporción de carbono 13 a carbono 12 en los satélites Iapet y Phoebe. El primer valor es similar al de la Tierra, pero Phoebe es casi 5 veces más alta en el isótopo de carbono. La presencia de dióxido de carbono confirma la formación de Phoebe en la parte helada del sistema. La distancia exacta no se puede especificar, porque no hay mediciones de correlación para los objetos del cinturón de Plutón o Kuiper. Para el estudio, se usaron datos de la nave espacial Cassini de la NASA y su espectrómetro visual e infrarrojo VIMS. El nuevo método para medir proporciones isotópicas en sólidos (hielo de agua o dióxido de carbono) a grandes distancias permitirá realizar mediciones similares para todos los objetos en el sistema solar, lo que mejorará el modelo de formación.
También es importante que el agua de Saturno pueda parecerse a la Tierra, y por lo tanto la fuente es similar a los sistemas internos y externos. Tal vez, las siguientes mediciones se realizarán con la ayuda de la misión Clipper de la NASA.
