El telescopio James Webb descubre una fábrica de lunas a 625 años luz

El telescopio James Webb de la NASA realizó observaciones que revelaron un disco rico en carbono que rodea al exoplaneta CT Cha b, ubicado a aproximadamente 625 años luz de la Tierra. Este descubrimiento sugiere la existencia de una posible "fábrica de lunas", donde el polvo y el gas podrían estar coalesciendo para formar nuevas lunas. Aunque no se detectaron lunas en los datos del telescopio, el ambiente podría servir como un lugar de nacimiento para futuros satélites naturales, proporcionando información valiosa sobre cómo estos cuerpos celestes llegan a existir.

El estudio que describe estos resultados fue publicado en The Astrophysical Journal Letters. El sistema estelar que orbita CT Cha b tiene apenas 2 millones de años y aún está acumulando material de su entorno. Sin embargo, las observaciones del telescopio muestran que el disco más pequeño alrededor del planeta es distinto del disco más grande que alimenta a la estrella. La distancia entre el planeta y su estrella es de aproximadamente 46 mil millones de millas, lo que indica que son sistemas de actividad separados.

Comprender cómo se forman los planetas y las lunas es esencial para explicar cómo evolucionan los sistemas planetarios en toda la galaxia. Se estima que las lunas superan en número a los planetas, y algunas podrían incluso tener condiciones adecuadas para la vida. Gracias a las capacidades del James Webb, los astrónomos están comenzando a observar directamente estos momentos tempranos del desarrollo planetario y lunar.

Los investigadores consideran que este hallazgo representa un avance significativo en la comprensión de cómo se forman y crecen los planetas y las lunas. Las observaciones detalladas del telescopio permiten a los científicos comparar este joven sistema con la historia temprana de nuestro propio sistema solar, que se formó hace más de 4 mil millones de años.

"Podemos ver evidencia del disco alrededor del compañero y estudiar la química por primera vez. No solo estamos presenciando la formación de lunas, sino también la formación de este planeta", afirmó Sierra Grant, coautora principal del estudio en la Carnegie Institution for Science en Washington. "Estamos viendo qué material se está acumulando para construir el planeta y las lunas", agregó Gabriele Cugno, autor principal del estudio y miembro del National Center of Competence in Research PlanetS.

Para estudiar CT Cha b, el telescopio utilizó su instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) y un espectrógrafo de resolución media. Los análisis iniciales de datos archivados del telescopio mostraron indicios de moléculas dentro del disco circumplanetario, lo que llevó a una investigación más detallada. Debido a que el tenue brillo del planeta se pierde fácilmente en la luminosidad de su estrella anfitriona, los investigadores aplicaron técnicas de imagen de alto contraste para separar la luz del planeta de la de la estrella.

"Vimos moléculas en la ubicación del planeta, y supimos que había material que valía la pena investigar. Realmente requirió mucha perseverancia", comentó Grant. El equipo finalmente identificó siete moléculas que contienen carbono en el disco, incluyendo acetileno (C₂H₂) y benceno (C₆H₆). Esta fuerte firma de carbono contrasta marcadamente con la química del disco de la estrella, donde se encuentra agua pero no carbono. Las diferencias químicas entre los dos discos revelan cuán rápidamente pueden evolucionar estos entornos, en un lapso de solo 2 millones de años.

Los científicos han teorizado durante mucho tiempo que las cuatro grandes lunas de Júpiter —Io, Europa, Ganimedes y Calisto— se originaron a partir de un disco similar que rodeaba al joven planeta hace miles de millones de años. La alineación de sus órbitas respalda esta idea. Las dos lunas más externas, Ganimedes y Calisto, están compuestas por aproximadamente 50% de hielo de agua, pero probablemente contienen núcleos rocosos ricos en elementos como carbono o silicio.

"Queremos aprender más sobre cómo nuestro sistema solar formó lunas. Esto significa que necesitamos observar otros sistemas que aún están en construcción. Estamos tratando de entender cómo funciona todo", concluyó Cugno. "¿Cómo se forman estas lunas? ¿Cuáles son sus ingredientes? ¿Qué procesos físicos están en juego y en qué plazos? El James Webb nos permite presenciar el drama de la formación de lunas y explorar estas preguntas observacionalmente por primera vez."

Durante el próximo año, el equipo de investigación planea utilizar el James Webb para estudiar sistemas planetarios jóvenes adicionales, con el objetivo de comparar la diversidad física y química entre los discos que podrían dar lugar a lunas en el futuro.

El telescopio espacial James Webb es el observatorio espacial líder en el mundo, diseñado para explorar el universo con una precisión inigualable. Está ayudando a los científicos a desentrañar los misterios de nuestro sistema solar, estudiar planetas distantes que orbitan otras estrellas y mirar hacia las galaxias más tempranas que dieron forma al cosmos. El James Webb es una asociación internacional entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), combinando tecnología avanzada y colaboración global para expandir nuestra comprensión del universo y nuestro lugar en él.