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El 29 de septiembre pasado, el equipo de la Agencia Espacial Europa que estudia los datos provenientes del telescopio espacial James Webb realizó un comunicado de prensa científico referente a una luna que se está formando en un exoplaneta, aquí una adaptación del comunicado:
Nuestro Sistema Solar contiene ocho planetas principales y más de 400 lunas conocidas que orbitan seis de ellos. ¿De dónde provienen? Existen diversos mecanismos de formación. La teoría más aceptada para las lunas grandes, como los cuatro satélites galileanos de Júpiter, es que se condensaron a partir de un disco de polvo y gas que rodeaba al planeta durante su formación. Sin embargo, esto habría ocurrido hace más de 4000 millones de años, y hoy en día contamos con escasas pruebas forenses.
El telescopio espacial James Webb ha proporcionado la primera imagen directa del material en un disco alrededor de un exoplaneta gigante. Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto un disco rico en carbono que rodea al planeta CT Cha b, situado a 625 años luz de la Tierra.
La joven estrella que orbita el planeta tiene apenas dos millones de años (recordemos que nuestro planeta tiene 4500 millones de años y la Luna unos 4000 millones de años) y aún está acumulando material circunestelar. Sin embargo, el disco circunplanetario descubierto por el telescopio Webb no forma parte del disco de acreción mayor que rodea a la estrella central. Ambos objetos están separados por 74 mil millones de kilómetros (la distancia que hay de la Tierra a Neptuno, último planeta del Sistema Solar es de unos 4300 millones de kilómetros).
Observar la formación de planetas y lunas es fundamental para comprender la evolución de los sistemas planetarios en nuestra galaxia. Es probable que las lunas superen en número a los planetas, y algunas podrían albergar vida tal como la conocemos. Sin embargo, apenas estamos entrando en una era en la que podemos presenciar su formación.
Este descubrimiento fomenta una mejor comprensión de la formación de planetas y lunas, según los investigadores. Los datos del telescopio Webb son invaluables para realizar comparaciones con el nacimiento de nuestro Sistema Solar hace más de 4000 millones de años.
“Podemos ver evidencia del disco alrededor del compañero y podemos estudiar la química por primera vez. No solo estamos presenciando la formación de la luna, sino también la formación de este planeta”, dijo la coautora principal Sierra Grant, de la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington, D.C., EE. UU.
“Estamos viendo qué material se está acumulando para formar el planeta y sus lunas”, añadió el autor principal, Gabriele Cugno, de la Universidad de Zúrich en Suiza y miembro del Centro Nacional de Competencia en Investigación PlanetS.
Diseccionando la luz de las estrellas
Se realizaron observaciones infrarrojas de CT Cha b con el instrumento MIRI (Instrumento de Infrarrojo medio) del telescopio Webb, utilizando su espectrógrafo de resolución media. Un análisis inicial de los datos de archivo del Webb reveló indicios de moléculas en el disco circumplanetario, lo que motivó un estudio más profundo de los datos. Debido a que la débil señal del planeta se encuentra oculta por el resplandor de la estrella anfitriona, los investigadores tuvieron que separar la luz de la estrella de la del planeta mediante métodos de alto contraste.
“Vimos moléculas en la ubicación del planeta, y por eso sabíamos que allí había cosas que valía la pena investigar y pasar un año tratando de extraer información de los datos. Realmente requirió mucha perseverancia”, dijo Grant.
Finalmente, el equipo descubrió siete moléculas que contienen carbono en el disco del planeta, incluyendo acetileno (C₂H₂) y benceno (C₆H₆). Esta rica composición química contrasta marcadamente con la observada en el disco alrededor de la estrella anfitriona, donde los investigadores encontraron agua pero no carbono. La diferencia entre ambos discos sugiere una rápida evolución química en tan solo dos millones de años.
Génesis de las lunas
Durante mucho tiempo se ha planteado la hipótesis de que un disco de escombros circunplanetario es el lugar de origen de las cuatro lunas principales de Júpiter. Estos satélites galileanos debieron condensarse a partir de dicho disco aplanado hace miles de millones de años, como lo demuestran sus órbitas coplanares alrededor de Júpiter. Las dos lunas galileanas más externas, Ganímedes y Calisto, están compuestas en un 50 % de hielo de agua. Sin embargo, se presume que poseen núcleos rocosos, posiblemente de carbono o silicio.
“Queremos aprender más sobre cómo se formaron las lunas de nuestro Sistema Solar. Esto significa que necesitamos observar otros sistemas que aún se están formando. Estamos tratando de comprender cómo funciona todo”, dijo Cugno. “¿Cómo se forman estas lunas? ¿Cuáles son sus componentes? ¿Qué procesos físicos intervienen y en qué escalas de tiempo? El telescopio Webb nos permite presenciar el fascinante proceso de formación lunar e investigar estas cuestiones mediante la observación directa por primera vez”.
El próximo año, el equipo utilizará el telescopio Webb para realizar un estudio exhaustivo de objetos similares con el fin de comprender mejor la diversidad de propiedades físicas y químicas en los discos que rodean a los planetas jóvenes.
Los datos aquí dado se han publicado en la The Astrophysical Journal Letters (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae0290).
Fuente: Agencia Espacial Europea (https://esawebb.org/)
Actividades:
El próximo viernes, 14 de noviembre se lleva a cabo la actividad “Noche de los Museos Entrerrianos”, estaremos en el Museo de Ciencias Naturales de la Facultad de Ciencia y Tecnología de UADER situado en calle Belgrano 382 desde las 19:30 hasta las 23 con un stand “Hablemos del 3I/Atlas” y, en paralelo si el cielo lo permite, observaremos Saturno, los esperamos !!
Como siempre, invitamos a seguirnos a través de nuestras redes para estar al tanto de las actividades referentes a esta hermosa ciencia; en face: astroamigos Concepción del Uruguay y en insta @astroamigos_cdelu.
Hasta la semana que viene !!!
