Desde que fue descubierto en 1978, Caronte ha sido objeto de numerosos estudios. Caronte es un cuerpo de tamaño mediano de aproximadamente 1.207 kilómetros de ancho y se encuentra en el Cinturón de Kuiper, un anillo de restos helados, cometas y planetas enanos, también conocidos como objetos transneptunianos (TNO), ubicados en el borde del sistema solar. Sin embargo, las investigaciones previas se han visto limitadas por las longitudes de onda de luz que podían examinarse durante estos análisis. La sonda espacial New Horizons de la NASA, sin ir más lejos, sobrevoló Plutón y Caronte en 2015. Pero aún quedaban muchas preguntas sin respuesta sobre el ex planeta y su luna.
Ahora, gracias a las observaciones realizadas con el espectrógrafo de infrarrojo cercano del telescopio espacial James Webb de la NASA, los astrónomos del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado, han obtenido nuevos detalles sobre la composición de Caronte. Anteriormente, exploraciones de la NASA habían proporcionado información básica sobre esta luna helada, revelando que está compuesta principalmente de hielo de agua cristalina, amoníaco y varios materiales orgánicos. Pues ahora resulta que la luna Caronte -que es casi de la mitad del tamaño del planeta enano Plutón- posee de carbono y peróxido de hidrógeno, siendo la primera vez que se descubren estos compuestos químicos en la superficie helada de esa luna en particular.
Un satélite especial
Esta luna es la única de su tipo que los científicos han conseguido cartografiar geológicamente. Y los hallazgos, basados en datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, ofrecen pistas vitales sobre cómo se formó nuestro sistema favorito.
“Caronte es el único objeto del Cinturón de Kuiper de tamaño mediano que ha sido cartografiado geológicamente, gracias a la misión New Horizons liderada por SwRI (Instituto de Investigación del Suroeste), que sobrevoló el sistema de Plutón en 2015”, explicó Silvia Protopapa de SwRI, coinvestigadora de la misión New Horizons y autora principal de la investigación que recoge la revista Nature Communications. “A diferencia de muchos de los objetos más grandes del Cinturón de Kuiper, la superficie de Caronte no está oscurecida por hielos altamente volátiles como el metano y, por lo tanto, proporciona información valiosa sobre cómo procesos como la exposición a la luz solar y la formación de cráteres afectan a estos cuerpos distantes”.
Un hallazgo sorprendente
El telescopio ha encontrado evidencia de que Caronte contiene peróxido de hidrógeno, probablemente formado cuando el Sol roció partículas energéticas, en forma de viento solar, y luz ultravioleta sobre la superficie rica en hielo de Caronte y el dióxido de carbono está presente principalmente como una capa superficial en un subsuelo rico en hielo de agua.
“Nuestra interpretación preferida es que la capa superior de dióxido de carbono se origina en el interior y ha quedado expuesta a la superficie a través de eventos de formación de cráteres. Se sabe que el dióxido de carbono está presente en regiones del disco protoplanetario a partir del cual se formó el sistema de Plutón”, comentó Protopapa.
Es probable que esta capa de dióxido de carbono provenga del interior de Caronte, expuesta a través de eventos de formación de cráteres. Es potencialmente un remanente del disco protoplanetario que dio origen a todo el sistema de Plutón. Sin embargo, el hallazgo de peróxido de hidrógeno es bastante curioso, ya que esto evidencia que la luna sufre cambios debido a la luz ultravioleta del Sol y a las partículas del viento solar y los rayos cósmicos galácticos. Está claro que la química de la superficie de Caronte no es tan sencilla como parece.
“La detección de dióxido de carbono fue una confirmación satisfactoria de nuestras expectativas”, afirma Protopapa. “Nuestro análisis demuestra que la superficie de Caronte conserva registros tanto de los procesos de formación como de irradiación. Estos resultados representan un punto de referencia para los estudios detallados de TNO de tamaño mediano más allá de Neptuno”.
Pero esto no es todo. Si bien ni el dióxido de carbono ni el peróxido de hidrógeno por sí solos sugieren vida, son componentes de los procesos químicos más amplios que podrían afectar a cualquier precursor biológico. De ahí que el telescopio espacial JWST continuará estudiando Caronte y los científicos utilizarán los datos resultantes para comprender mejor no solo los detalles del satélite de Plutón sino también los objetos transneptunianos helados en su conjunto. Así que es necesario realizar más investigaciones para determinar qué compuestos de la superficie de objetos como Caronte “son prístinos” y “cuales han sido modificados con el tiempo” por factores externos, añadieron los expertos.
Referencias:
Silvia Protopapa, Ujjwal Raut, Ian Wong, John Stansberry, Geronimo L. Villanueva, Jason Cook, Bryan Holler, William M. Grundy, Rosario Brunetto, Richard J. Cartwright, Bereket Mamo, Joshua P. Emery, Alex H. Parker, Aurelie Guilbert-Lepoutre, Noemi Pinilla-Alonso, Stefanie N. Milam, Heidi B. Hammel. Detection of carbon dioxide and hydrogen peroxide on the stratified surface of Charon with JWST. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-51826-4
Cortesía de Muy Interesante
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