Los instrumentos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) son capaces de alcanzar algunos de los lugares más recónditos del universo en el espacio y el el tiempo. Sin embargo, de vez en cuando apuntan a lugares más cercanos para darnos una perspectiva nueva de nuestro vecindario estelar.
Ampliando el inventario. Es lo que ha ocurrido recientemente: el James Webb ha apuntado hacia la mayor de las lunas de Plutón, Caronte, y ha hallado pruebas de la existencia en su superficie de dos nuevos compuestos, dióxido de carbono (CO2) y peróxido de hidrógeno (agua oxigenada o H2O2).
Según explican desde el SwRI (Southwest Research Institute), institución desde la que se ha liderado el proyecto, el hallazgo añade nuevas materias al “inventario químico” de Carnonte. Un inventario que ya contaba con compuestos como hielo de agua, compuestos con amoniaco y moléculas orgánicas.
“Caronte es el único objeto de tamaño mediano del cinturón de Kuiper (…) que ha sido geológicamente cartografiado, gracias a la misión New Horizons, liderada por el SwRI,” señalaba en una nota de prensa Silvia Protopapa, miembro del equipo responsable del hallazgo. “Caronte no está oscurecida por hielos altamente volátiles como el metano y por ello provee una perspectiva valiosa de los procesos como cómo la exposición a la luz solar y la formación de cráteres afectan a estos cuerpos distantes.”
Infrarrojo cercano. Entre 2022 y 2023 el telescopio apuntó al sistema formado por Plutón y Caronte, obteniendo una cobertura completa del hemisferio norte del satélite. La detección se realizó gracias al espectrógrafo de infrarrojo cercano NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del JWST.
El instrumento analizó el segmento infrarrojo cercano de la luz reflejada por Caronte. Distintos elementos y moléculas dejan una impronta particular en la manera en la que se refleja la luz en la superficie de un objeto. Analizando esta “huella dactilar” es posible determinar qué compuestos son los que están reflejando esta luz. Cuanto mayor sea el rango del espectro luminoso que analizamos más datos tendremos sobre estos compuestos.
El análisis y su contraste con medidas tomadas en laboratorio, explica el equipo, también sirvió para concluir que el dióxido de carbono presente en la superficie de Caronte formaría una especie de revestimiento cubriendo una capa más profunda con abundante hielo de agua. Los detalles del estudio fueron publicados recientemente en un artículo en la revista Nature Communications.
"Firmas" en el espectro electromagnético de distintos compuestos hallados en Caronte. S. Protopapa/SwRI/NASA/ESA/CSA/STScI/JHUAPL
¿De dónde sale este CO2? Con respecto al origen de este dióxido de carbono, el equipo considera que podría estar en el interior del satélite y que habría llegado a la superficie a través de los procesos de formación de cráteres de Caronte. “Es sabido que el dióxido de carbono estaba presente en la región del disco protoplanetario en la que se formó el sistema de Plutón,” explicaba Protopapa.
¿Agua oxigenada? El agua oxigenada por su parte indica “claramente” que el agua helada de la superficie del satélite es afectada por la radiación ultravioleta que la alcanza, así como por las partículas cargadas que llegan del Sol y del medio interestelar, explica el equipo. Los iones y otras partículas que impactan contra las moléculas de agua son capaces de romperla, tras lo cual sus átomos se recomponen, pudiendo formar moléculas de peróxido de hidrógeno.
Plutón y Caronte. El sistema que forman Plutón y Caronte es singular. Juntos forman un sistema binario que, debido a la escasa diferencia entre las masas de ambos objetos y a su distancia, orbita un centro de gravedad que se encuentra fuera del planeta principal, Plutón. Es decir, tanto Plutón como Caronte dan vueltas a un punto imaginario ubicado cerca del planeta enano.
Conocer la composición de Caronte puede ayudarnos a comprender los misterios del singular sistema. Por ejemplo, revelándonos cómo se formó este satélite. Según explica el astrofísco Brad Tucker (quien no participó en el estudio), nuestra principal hipótesis sobre el nacimiento de Caronte es que fue consecuencia de un ompacto entre Plutón y un asteroide del cinturón de Kuiper. Un nacimiento similar al de nuestra Luna.
Sin embargo esta no es la única posibilidad. Por ejemplo, ambos objetos podrían haber sido resultado de la colisión de otros dos asteroides que habrían quedado desintegrados y recompuestos en este sistema binario. Investigaciones como esta podrán ayudarnos a resolver este enigma.
Imagen | NASA, APL, SwRI
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