Linksonder is een infraroodanalyse van Saturnus door VIMS Cassini. Blauw is infraroodlicht, waar waterijs relatief helder wordt gereflecteerd. Rood is een langere warmtestraling die warmte uit de diepten van de planeet weergeeft. Groen - infraroodgolven waarin licht licht uitstraalt. Boven is Phoebe's maan in zichtbaar licht. Het is donker als houtskool (schaal met Saturnus wordt niet gerespecteerd)
Met een nieuwe methode om de isotoopverhoudingen van water en koolstofdioxide op afstand te meten, ontdekten wetenschappers plotseling dat het water in de ringen en satellieten van Saturnus op water op aarde lijkt. De enige uitzondering was Phoebe's maan, waar water het meest ongewoon lijkt te zijn van alle objecten die in het zonnestelsel worden bestudeerd.
De nieuwe resultaten suggereren dat we de modellen van de vorming van het zonnestelsel moeten veranderen, omdat de verkregen informatie in tegenspraak is met de bestaande modellen. Isotopen zijn verschillende vormen van elementen met verschillende aantallen neutronen. Het toevoegen van een neutron voegt massa toe aan een element en kan de vorming van een planeet, komeet of satelliet veranderen. Water bestaat uit twee waterstofatomen (H) en één zuurstof (H2O). Het toevoegen van een neutron aan een enkel waterstofatoom (deuterium - D) verhoogt de massa van het watermolecuul (HDO) met ongeveer 5%. Dit leidt tot isotopische verschillen in de vorming van een hemellichaam en verandert het proces van verdamping van water na de schepping. De verhouding van deuterium tot waterstof (D / H) is een afdruk van de vormingsomstandigheden, inclusief temperatuur en evolutie. Verdampend water verrijkt deuterium op het resterende oppervlak.
Zonnestelselmodellen laten zien dat D / H veel hoger moet zijn in een koeler extern systeem dan in een warme interne omgeving waar de aarde leeft. Deuterium komt veel voor in koude moleculaire wolken. Sommige voorspellingen tonen aan dat de D / H-index 10 keer hoger zou moeten zijn voor het Saturn-systeem dan de aarde. Nieuwe gegevens melden echter dat dit niet van toepassing is op de ringen van Saturnus en de manen behalve Phoebe.
Interessant is dat de D / H-verhouding voor Phoebe de hoogste gemeten in het zonnestelsel is, wat duidt op de vorming in het koude buitenste systeem ver voorbij Saturnus. Wetenschappers hebben ook de verhouding van koolstof-13 tot koolstof-12 gemeten op Iapet- en Phoebe-satellieten. De eerste waarde is vergelijkbaar met de aarde, maar Phoebe is bijna 5 keer hoger in de koolstofisotoop. De aanwezigheid van koolstofdioxide bevestigt de vorming van Phoebe in het bevroren deel van het systeem. De exacte afstand kan niet worden opgegeven, omdat er geen correlatiemetingen zijn voor Pluto- of Kuipergordelobjecten. Voor de studie werden gegevens van het NASA Cassini-ruimtevaartuig en de visuele en infraroodspectrometer VIMS gebruikt. De nieuwe methode voor het meten van isotoopverhoudingen op vaste stoffen (waterijs of koolstofdioxide) op grote afstanden maakt vergelijkbare metingen mogelijk voor alle objecten in het zonnestelsel, waardoor het formatiemodel verbetert.
Het is ook belangrijk dat het water van Saturnus op de aarde lijkt en daarom is de bron vergelijkbaar met de interne en externe systemen. Misschien zullen de volgende metingen blijken te zijn gedaan met behulp van NASA's Clipper-missie.
