James Webb descobre uma fábrica lunar cósmica a 625 anos-luz de distância
O Telescópio Espacial James Webb da NASA fez as primeiras medições diretas da composição química e das condições físicas do disco de formação lunar que rodeia um exoplaneta massivo. O disco rico em carbono orbita um planeta chamado CT Cha b, localizado a 625 anos-luz da Terra. Embora nenhuma lua tenha sido detectada nos dados da Web, o ambiente pode servir como terreno fértil para futuras luas, fornecendo informações valiosas sobre como os satélites naturais se formam.
Um estudo que descreve esses resultados aparece Cartas de diários astrofísicos.
Um jovem sistema estelar em seus estágios iniciais
A estrela que orbita CT Cha b tem 2 milhões de anos e ainda está a recolher material dos seus arredores. No entanto, as observações de Webb mostram que o disco mais pequeno que rodeia o planeta está separado do disco grande que alimenta a estrela. O planeta e a sua estrela estão separados por 75 mil milhões de quilómetros, revelando que são sistemas funcionais diferentes.
Compreender como os planetas e as luas se formam é essencial para explicar como os sistemas planetários se formam em toda a galáxia. As luas podem ser maiores que os planetas e podem suportar certas condições adequadas para a vida. Graças às capacidades da Web, os astrónomos estão agora a começar a observar diretamente estes primeiros momentos do desenvolvimento planetário e lunar.
Descobrindo a origem dos sistemas planetários
Os pesquisadores dizem que a descoberta é um avanço na compreensão de como os planetas e as luas se formam e crescem. As observações detalhadas de Webb permitem aos cientistas comparar este jovem sistema com o início da história do nosso próprio sistema solar, que se formou há 4 mil milhões de anos.
“Podemos ver evidências do disco em torno da companheira e ler a química pela primeira vez. Não estamos apenas a ver a formação da lua – estamos também a ver a formação deste planeta,” disse Sierra Grant, co-autor principal do Carnegie Institution for Science, em Washington.
“Vemos que material é agregado para formar o planeta e as luas”, disse o principal autor do estudo, Gabriel Gugno, da Universidade de Zurique e membro do Centro Nacional de Competência em Pesquisa Planetária.
Desvendando a luz de um planeta distante
Para estudar CT Cha b, Webb usou seu MIRI (Mid-Infrared Instrument) e um espectrógrafo de média resolução. As análises iniciais dos dados arquivados da web mostraram indícios de moléculas dentro do disco circular, o que levou a uma investigação mais detalhada. Como o brilho fraco do planeta se perde facilmente no brilho da sua estrela hospedeira, os investigadores usam técnicas de imagem de alto contraste para separar a luz do planeta da da estrela.
“Observámos as moléculas na localização do planeta, por isso sabíamos que havia objetos que valiam a pena desenterrar e passámos um ano a extrair os dados. Foi realmente necessária muita persistência,” disse Grant.
A equipe finalmente identificou sete moléculas contendo carbono no disco, incluindo acetileno (C).2H2) e benzeno (C6H6) Esta forte assinatura de carbono contrasta fortemente com a química do disco nativo da estrela, onde há água, mas não há carbono. As diferenças químicas entre os dois discos revelam a rapidez com que estes ambientes se podem formar – apenas 2 milhões de anos.
Uma olhada na formação da Lua
Os cientistas há muito que assumem que as quatro maiores luas de Júpiter – Io, Europa, Ganimedes e Calisto – se formaram a partir de um disco semelhante em torno do jovem planeta há milhares de milhões de anos. O alinhamento das suas órbitas apoia esta ideia. As duas luas exteriores, Ganimedes e Calisto, são compostas por cerca de 50% de água gelada, mas podem ter núcleos rochosos ricos em elementos como carbono ou silício.
“Queremos aprender mais sobre como o nosso sistema solar formou luas. Isso significa olhar para outros sistemas que ainda estão em construção. Estamos tentando entender como funciona”, disse Gugno. “Como se formam estas luas? Quais são os seus constituintes? Que processos físicos estão em jogo e em que escalas de tempo? A web permite-nos ver o drama da formação da lua e investigar estas questões pela primeira vez.”
Durante o próximo ano, a equipa de investigação planeia usar a web para estudar outros sistemas planetários jovens, com o objetivo de comparar a diversidade física e química em discos que um dia poderão formar luas.
O Telescópio Espacial James Webb é o observatório espacial líder mundial, projetado para explorar o universo com precisão incomparável. Ajuda os cientistas a desvendar os mistérios do nosso sistema solar, a estudar planetas distantes que orbitam outras estrelas e a ver as primeiras galáxias que moldaram o universo. Webb é uma parceria internacional entre a NASA, a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Canadense (CSA) que combina tecnologia avançada e colaboração global para expandir a nossa compreensão do universo e do nosso lugar nele.
