Cientistas, utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), identificaram dióxido de carbono e peróxido de hidrogênio na superfície da maior lua de Plutão, Caronte. A presença dessas moléculas pode ajudar os pesquisadores a compreender melhor a origem de Caronte e outros corpos gelados nos confins do Sistema Solar.
Desde que foi descoberta em 1978, Caronte já foi objeto de muitos estudos, porém, até então, as análises eram limitadas pelo espectro de luz acessível aos instrumentos anteriores. Isso deixava lacunas no entendimento da composição da superfície dessa lua.
Embora o 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 Nature Communications.
As descobertas do James Webb
Liderada pela astrônoma Silvia Protopapa, do Southwest Research Institute (SwRI), a equipe utilizou o espectrógrafo de infravermelho próximo (NIRSpec) do JWST 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”, afirmou Protopapa ao Space.com.
Caronte, com aproximadamente 1.207 quilômetros de diâmetro, está localizada no Cinturão de Kuiper, uma região repleta de detritos gelados, cometas e planetas anões. Ao contrário de muitos dos objetos maiores dessa região, a superfície de Caronte não está coberta por gelo volátil, como o metano, oferecendo aos cientistas uma visão clara dos efeitos da exposição ao sol e do impacto de crateras.
A importância da espectroscopia
- A composição de estrelas, planetas e luas pode ser determinada pela luz que eles 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 comperou 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 um subsolo rico em gelo de água.
Surpresas inesperadas
Enquanto a presença de dióxido de carbono já era esperada, dado o conhecimento sobre o disco protoplanetário de onde o sistema de Plutão se formou, a descoberta do peróxido de hidrogênio foi uma surpresa. Esse composto já era conhecido na superfície da lua Europa, de Júpiter, mas os cientistas não esperavam encontrá-lo em Caronte.
A presença de peróxido de hidrogênio sugere que a superfície rica em gelo de água da lua está sendo alterada ativamente pela luz ultravioleta do sol, partículas energéticas do vento solar e raios cósmicos galácticos. Segundo Protopapa, o peróxido de hidrogênio se forma pela combinação de radicais de íon hidróxido, que se originam da quebra de moléculas de água devido à ação de íons, elétrons ou fótons.
Perspectivas futuras
As observações do JWST continuarão focadas em Caronte, com o objetivo de cobrir as lacunas espectrais não abordadas até o momento. Essas novas investigações podem ampliar o inventário químico da lua e revelar outros mecanismos em ação.