Observações feitas pelo Telescópio Espacial James Webb estão proporcionando aos cientistas uma compreensão mais completa sobre a composição e evolução de Caronte, a maior lua que orbita qualquer dos planetas anões do nosso Sistema Solar.
Pela primeira vez, o Webb detectou dióxido de carbono e peróxido de hidrogênio — ambos congelados como sólidos — na superfície de Caronte, um corpo esférico com cerca de 1.200 km de diâmetro, disseram os pesquisadores nesta terça-feira (2).
Esses elementos se somam ao gelo de água, compostos com amônia e materiais orgânicos previamente documentados na superfície de Caronte.
Caronte, descoberto em 1978, tem a distinção de ser a maior lua do Sistema Solar em relação ao tamanho do planeta que orbita.
Ela possui cerca de metade do diâmetro e um oitavo da massa de Plutão, um planeta anão que reside em uma região gelada do Sistema Solar exterior chamada Cinturão de Kuiper, além de Netuno, o planeta mais distante.
A distância entre Caronte e Plutão é de aproximadamente 19.640 quilômetros, em comparação com os 384.400 quilômetros que separam a Terra da sua Lua, em média.
A maior parte da superfície de Caronte é cinza, com regiões marrom-avermelhadas ao redor de seus polos compostas por materiais orgânicos.
As observações do Webb complementam os dados obtidos quando a sonda New Horizons da Nasa passou por Caronte durante sua visita ao sistema de Plutão em 2015. O novo estudo aproveitou a capacidade do telescópio, lançado em 2021 e que começou a coletar dados no ano seguinte, de registrar uma gama maior de comprimentos de onda do que era possível anteriormente.
A presença de peróxido de hidrogênio está ligada aos processos de irradiação que Caronte experimentou ao longo do tempo, disseram os pesquisadores, enquanto o dióxido de carbono é provavelmente um componente original, datando da formação desta lua há cerca de 4,5 bilhões de anos.
Os pesquisadores explicaram que o peróxido de hidrogênio se formou quando o gelo de água na superfície de Caronte foi quimicamente alterado pela constante exposição à radiação ultravioleta do sol, além de partículas energéticas do vento solar e de raios cósmicos galácticos que atravessam o Universo.
Eles também afirmaram que o dióxido de carbono observado pelo Webb estava provavelmente enterrado sob a superfície e exposto por impactos em Caronte. A substância provavelmente fazia parte do material primordial a partir do qual tanto a lua quanto Plutão se formaram originalmente.
Os cientistas ficaram surpresos pelo fato de o dióxido de carbono não ter sido detectado antes.
“A detecção dessa substância foi uma confirmação satisfatória de nossas expectativas”, disse Silvia Protopapa, diretora assistente do departamento de estudos espaciais do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado, co-investigadora da missão New Horizons e autora principal do estudo publicado na revista Nature Communications.
“A detecção de peróxido de hidrogênio em Caronte foi inesperada. Honestamente, eu não esperava encontrar evidências disso na superfície”, acrescentou Protopapa.
As novas observações de Caronte ajudam a contar uma história mais ampla sobre os corpos celestes que povoam o nosso conjunto planetário.
“Cada pequeno corpo no Sistema Solar exterior é uma peça única de um quebra-cabeça maior que os cientistas estão tentando montar”, disse Protopapa.
Os pesquisadores usaram um instrumento do Webb chamado Espectrógrafo no Infravermelho Próximo para fazer quatro observações em 2022 e 2023, cobrindo completamente o hemisfério norte de Caronte.
“Essas novas observações do Webb adicionam dióxido de carbono e peróxido de hidrogênio ao inventário conhecido dos componentes da superfície desta lua. Ambos fornecem informações sobre os processos contínuos de irradiação e renovação da superfície causados por impactos”, disse Ian Wong, coautor do estudo e cientista no Space Telescope Science Institute em Baltimore.
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