Na dole po lewej: przegląd Saturna w podczerwieni przez VIMS Cassini. Niebieski to światło podczerwone, gdzie lód wodny odbija się stosunkowo jasno. Czerwony to dłuższe promieniowanie cieplne pokazujące ciepło z głębin planety. Zielony - fale podczerwone, w których światło promieniuje światłem. Powyżej znajduje się księżyc Phoebe w świetle widzialnym. Jest ciemno jak węgiel drzewny (skala z Saturnem nie jest przestrzegana)
Tworząc nową metodę zdalnego pomiaru stosunków izotopowych wody i dwutlenku węgla, naukowcy odkryli nagle, że woda w pierścieniach i satelitach Saturna przypomina wodę na Ziemi. Jedynym wyjątkiem był księżyc Phoebe, gdzie woda wydaje się być najbardziej niezwykła spośród wszystkich obiektów badanych w Układzie Słonecznym.
Nowe wyniki sugerują, że będziemy musieli zmienić modele tworzenia układu słonecznego, ponieważ uzyskane informacje przeczą istniejącym modelom. Izotopy są różnymi formami pierwiastków o różnej liczbie neutronów. Dodanie neutronu dodaje masę do elementu i może zmienić tworzenie się planety, komety lub satelity. Woda składa się z dwóch atomów wodoru (H) i jednego tlenu (H2O). Dodanie neutronu do pojedynczego atomu wodoru (deuteru-D) zwiększa masę cząsteczki wody (HDO) o około 5%. Prowadzi to do różnic izotopowych w tworzeniu ciała niebieskiego i zmienia proces parowania wody po stworzeniu. Stosunek deuteru do wodoru (D / H) jest odzwierciedleniem warunków powstawania, w tym temperatury i ewolucji. Parująca woda wzbogaca deuter na pozostałej powierzchni.
Modele układu słonecznego pokazują, że D / H musi być znacznie wyższy w chłodniejszym systemie zewnętrznym niż w gorącym wnętrzu, w którym żyje Ziemia. Deuter jest powszechny w zimnych obłokach molekularnych. Niektóre prognozy pokazują, że wskaźnik D / H powinien być 10 razy wyższy dla układu Saturna niż Ziemi. Jednak nowe dane podają, że nie dotyczy to pierścieni Saturna i księżyców z wyjątkiem Phoebe.
Co ciekawe, stosunek D / H dla Phoebe jest najwyższy mierzony w Układzie Słonecznym, co wskazuje na formację w zimnym systemie zewnętrznym daleko poza Saturnem. Naukowcy zmierzyli również stosunek węgla 13 do węgla 12 na satelicie Iapet i Phoebe. Pierwsza wartość jest podobna do Ziemi, ale Phoebe jest prawie 5 razy wyższa w izotopie węgla. Obecność dwutlenku węgla potwierdza powstawanie Phoebe w mroźnej części systemu. Dokładna odległość nie może być określona, ponieważ nie ma pomiarów korelacji dla obiektów pasa Plutona lub Kuipera. Do badań wykorzystano dane z sondy kosmicznej Cassini NASA i jej spektrometru wizualnego i podczerwieni VIMS. Nowa metoda pomiaru stosunków izotopowych na ciałach stałych (lód wodny lub dwutlenek węgla) na dużych odległościach pozwoli na podobne pomiary dla wszystkich obiektów w układzie słonecznym, co poprawi model formacji
Ważne jest również, aby woda Saturna była w stanie przypominać ziemię, a zatem źródło jest podobne do systemów wewnętrznych i zewnętrznych. Być może poniższe pomiary zostaną przeprowadzone przy pomocy misji NASA Clipper.
