Telescópio James Webb revela novos detalhes de lua de Plutão

Observações feitas pelo telescópio James Webb estão proporcionando aos cientistas uma compreensão mais completa sobre a composição e evolução de Caronte, lua de Plutão e a maior orbitando qualquer um 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 quilômetros de diâmetro, segundo estudo publicado nesta terça-feira (1º). Esses elementos se somam ao gelo de água, compostos contendo amônia e materiais orgânicos previamente documentados na superfície do satélite natural.

Descoberta em 1978, Caronte é a maior lua do Sistema Solar em relação ao tamanho do planeta que orbita. Ela tem cerca da metade do diâmetro e um oitavo da massa de Plutão, um planeta-anão localizado em uma região fria do Sistema Solar exterior chamada Cinturão de Kuiper, além do planeta mais distante, Netuno.

A distância entre Caronte e Plutão é de cerca de 19.640 quilômetros, em comparação com os 384.400 quilômetros em média que separam a Terra da Lua.

A maior parte da superfície de Caronte é cinza, com regiões avermelhadas ao redor de seus polos compostas de materiais orgânicos.

As observações do Webb se baseiam em dados obtidos quando a espaçonave New Horizons, da Nasa, sobrevoou Caronte durante sua visita ao sistema de Plutão em 2015. O novo estudo aproveitou a capacidade do telescópio, que foi lançado em 2021 e começou a coletar dados no ano seguinte, para fazer observações em uma gama maior de comprimentos de onda do que anteriormente disponível.

A presença de peróxido de hidrogênio indica os processos de irradiação que Caronte experimentou ao longo do tempo, segundo os pesquisadores. Além disso, suspeita-se que o dióxido de carbono seja um componente original datado da formação da lua há cerca de 4,5 bilhões de anos.

O peróxido de hidrogênio, de acordo com os pesquisadores, formou-se conforme o gelo de água na superfície do satélite foi quimicamente alterado pelo constante bombardeio de radiação ultravioleta do Sol, bem como partículas energéticas do vento solar e dos raios cósmicos galácticos que atravessam o Universo.

Os pesquisadores disseram que o dióxido de carbono registrado pelo telescópio provavelmente estava enterrado sob a superfície, mas acabou exposto por impactos na lua. Ele deve fazer parte do material primordial a partir do qual tanto Caronte quanto Plutão se formaram originalmente.

Os cientistas ficaram surpresos que o dióxido de carbono não tivesse sido avistado anteriormente.

"A detecção de dióxido de carbono foi uma confirmação satisfatória de nossas expectativas", disse Silvia Protopapa, diretora assistente do departamento de estudos espaciais no Instituto de Pesquisa do Sudoeste em Boulder, Colorado, coinvestigadora da missão New Horizons e autora principal do estudo publicado na revista Nature Communications.

"A detecção de peróxido de hidrogênio em Caronte foi inesperada. Sinceramente, não esperava encontrar evidências disso na superfície", acrescentou Protopapa.

As novas observações ajudam a contar uma história mais ampla sobre os corpos celestes que povoam nosso Sistema Solar.

"Cada pequeno corpo no Sistema Solar externo é uma peça única de um quebra-cabeça maior que os cientistas estão tentando montar", disse Protopapa.

Os pesquisadores usaram um instrumento do Webb para realizar quatro observações em 2022 e 2023, obtendo cobertura total da hemisfério norte de Caronte.

"Essas novas observações do Webb adicionam dióxido de carbono e peróxido de hidrogênio ao inventário conhecido dos componentes da superfície de Caronte. Ambos fornecem informações sobre os processos em curso de irradiação e ressuperficiamento impulsionado por impacto", disse o coautor do estudo Ian Wong, cientista do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore.