James Webb faz descoberta inédita em lua de Plutão

Cientistas, usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), identificaram dióxido de carbono e peróxido de hidrogênio na superfície da maior lua de Plutão, Caronte. A presença destas moléculas pode ajudar os investigadores a compreender melhor a origem de Caronte e de outros corpos gelados nos confins do Sistema Solar.

Desde que foi descoberto em 1978, Caronte tem sido alvo de muitos estudos, porém, até então, as análises eram limitadas pelo espectro de luz acessível aos instrumentos anteriores. Isto deixou lacunas na compreensão da composição da superfície desta lua.

Embora gelo de água, espécies contendo amônia e compostos orgânicos já tivessem sido detectados, o dióxido de carbono e o peróxido de hidrogênio permaneceram indetectáveis ​​até o uso do JWST. A pesquisa foi publicada em 1º de outubro na revista Comunicações da Natureza.

As descobertas de James Webb

Liderada pela astrônoma Silvia Protopapa do Southwest Research Institute (SwRI), a equipe usou o espectrógrafo infravermelho próximo do JWST (NIRSpec) para preencher essas lacunas de conhecimento. “Nossa pesquisa revela que a superfície de Caronte preserva evidências de sua formação através da presença de dióxido de carbono, além de sinais de processos de irradiação, indicados pela presença de peróxido de hidrogênio”, disse Protopapa ao Space.com.

Caronte, com aproximadamente 1.207 quilômetros de diâmetro, está localizado no Cinturão de Kuiper, uma região repleta de detritos gelados, cometas e planetas anões. Ao contrário de muitos dos objetos maiores desta região, a superfície de Caronte não está coberta por gelo volátil, como o metano, oferecendo aos cientistas uma visão clara dos efeitos da exposição solar e das crateras de impacto.

A importância da espectroscopia

• A composição das estrelas, planetas e luas pode ser determinada pela luz que emitem ou refletem.
• Cada elemento químico absorve e emite luz em comprimentos de onda específicos, o que permite aos cientistas identificar sua presença através da técnica de espectroscopia.
• A equipe comparou as observações espectroscópicas do JWST com medições laboratoriais e modelos detalhados da superfície de Caronte.
• A conclusão foi que o dióxido de carbono está presente principalmente como uma camada superficial sobre uma subsuperfície rica em gelo de água.

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Surpresas inesperadas

Embora a presença de dióxido de carbono fosse esperada, dado o conhecimento sobre o disco protoplanetário a partir do qual se formou o sistema de Plutão, a descoberta do peróxido de hidrogénio foi uma surpresa. Este composto já era conhecido na superfície da lua de Júpiter, Europa, mas os cientistas não esperavam encontrá-lo em Caronte.

A presença de peróxido de hidrogénio sugere que a superfície rica em água gelada da Lua está a ser activamente alterada pela luz ultravioleta do Sol, partículas energéticas do vento solar e raios cósmicos galácticos. Segundo Protopapa, o peróxido de hidrogênio é formado pela combinação de radicais íons hidróxido, que se originam da quebra das moléculas de água pela ação de íons, elétrons ou fótons.

Perspectivas futuras

As observações do JWST continuarão a focar-se em Caronte, com o objectivo de cobrir lacunas espectrais não abordadas até à data. Estas novas investigações poderão expandir o inventário químico da Lua e revelar outros mecanismos em funcionamento.