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Em vez disso, eles analisam a luz que é refletida ou emitida por esses corpos celestes. Essa luz carrega informações sobre as substâncias presentes, permitindo que os cientistas identifiquem composições químicas sem a necessidade de contato direto.
O Telescopio Espacial James Webb é equipado com instrumentos que podem decompor a luz em suas várias frequências, criando um espectro. Ao estudar essas faixas, os astrônomos podem detectar as assinaturas de absorção ou emissão de diferentes moléculas.
Essa técnica é essencial para a astrobiologia e a busca por vida fora da Terra, pois permite a identificação de moléculas orgânicas e outros compostos que podem indicar processos biológicos.
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Com o avanço da tecnologia e a melhoria dos instrumentos, a capacidade de identificar substâncias a grandes distâncias continua a se expandir, abrindo novas possibilidades para a exploração espacial.
La luz reflejada o emitida por el cuerpo celeste lleva información sobre los materiales con los que ha entrado en contacto. Cuando una sustancia absorbe una determinada frecuencia, aparece una región oscura en su espectro.
El oxígeno molecular, por ejemplo, absorbe radiación en torno a 230 nanómetros. Si esta marca aparece de manera consistente en el espectro de un planeta distante, los investigadores pueden considerar la presencia de oxígeno en su atmósfera.
El James Webb posee instrumentos capaces de separar la luz en diferentes longitudes de onda y registrar estas firmas con elevada precisión.
La técnica ya se está aplicando al estudio de atmósferas de exoplanetas, estrellas distantes, galaxias primitivas y objetos ubicados dentro del propio Sistema Solar.
En el caso de Plutón y Titán, la franja de 5,11 micrómetros aún había sido poco explorada, lo que abrió espacio para un descubrimiento inesperado.
Molécula desconocida en Plutón y Titán parece estar en la superficie
Aunque los dos cuerpos poseen atmósferas formadas principalmente por metano y nitrógeno, los investigadores creen que la absorción no tiene origen en el aire que los rodea.
Las características de los datos indican que el material responsable de la firma probablemente está depositado o incorporado en las superficies.
Esta conclusión hace que el resultado sea aún más curioso, porque Plutón y Titán presentan ambientes bastante diferentes.
Plutón es un planeta enano congelado, ubicado aproximadamente cuatro veces más lejos del Sol que la luna de Saturno. Su tamaño corresponde a cerca de la mitad del diámetro de Titán.
Titán, por su parte, es más grande que el planeta Mercurio y posee ríos, lagos y mares líquidos en su superficie. Además de la Tierra, es el único mundo del Sistema Solar conocido por mantener grandes formaciones líquidas superficiales.
A pesar de estas diferencias, ambos presentan la misma franja de absorción, sugiriendo algún proceso químico o material compartido.
Firma es más intensa en Plutón
La concentración de la sustancia no parece ser igual en los dos mundos.
En Plutón, la línea de absorción tiene un grosor aproximadamente tres veces mayor que el observado en Titán. Esto puede indicar que el compuesto aparece en mayor cantidad en el planeta enano.
La comparación no revela por sí sola cuál es la sustancia, pero ayuda a los científicos a estimar su abundancia relativa.
En Titán, la distribución tampoco parece uniforme.
La firma es más intensa en el hemisferio trasero de la luna, región orientada en sentido opuesto a su desplazamiento orbital alrededor de Saturno. En el lado delantero, la absorción aparece de forma más débil.
Esta diferencia espacial podría ayudar a identificar cómo el material se forma, transporta o altera en la superficie.
Molécula desconocida en Plutón y Titán puede involucrar hidrocarburos
Los autores presentaron algunas posibilidades para explicar la banda de 5,11 micrómetros, pero ninguna fue comprobada.
Una de las hipótesis involucra benceno, un hidrocarburo con estructura en forma de anillo, combinado con otra sustancia aún no identificada.
También se consideraron compuestos relacionados con el acetileno y una posible forma de hielo de ceteno.
Principales candidatos analizados
- benceno mezclado con otra molécula;
- alguna forma derivada de acetileno;
- hielo de ceteno;
- un compuesto aún no incluido en las comparaciones disponibles.
Los investigadores resaltan que la simple proximidad entre una firma conocida y la observación del Webb no basta para confirmar la composición.
Nuevos análisis de laboratorio y espectrales serán necesarios para verificar si alguno de estos candidatos realmente absorbe luz en la misma posición y bajo condiciones similares a las encontradas en los dos cuerpos.
Diferencias entre los mundos hacen el descubrimiento más difícil de explicar
La presencia de la misma marca química en Plutón y Titán plantea una pregunta: ¿qué proceso podría producir una sustancia similar en ambientes tan distintos?
Las atmósferas ricas en nitrógeno y metano representan un punto en común. Sin embargo, el equipo considera que el material está en la superficie, y no suspendido en la atmósfera.
En Titán, los compuestos pueden interactuar con líquidos y con una atmósfera densa. Plutón, por otro lado, permanece dominado por temperaturas extremadamente bajas y por una superficie congelada.
El descubrimiento puede indicar que reacciones involucrando los mismos elementos químicos pueden ocurrir en condiciones diferentes.
Otra posibilidad es que sustancias ya conocidas presenten una firma inusual cuando se mezclan, congelan o se someten a las condiciones específicas de estos lugares.
Resultado aún no confirma una nueva molécula
La expresión “molécula desconocida” describe la falta de identificación de la firma, pero no significa que un nuevo compuesto químico ya haya sido oficialmente descubierto.
La absorción también puede ser causada por una combinación de materiales conocidos que aún no ha sido reproducida adecuadamente en laboratorio.
Por eso, los científicos necesitan comparar los datos del Webb con experimentos realizados bajo diferentes temperaturas, presiones y composiciones.
El carácter preliminar de la investigación es otro punto importante. El estudio disponible en arXiv aún podrá recibir correcciones, cuestionamientos o nuevas interpretaciones cuando sea evaluado por otros especialistas.
Hasta que estas etapas sean concluidas, la molécula desconocida en Plutón y Titán permanece como una hipótesis basada en una firma espectral aún sin correspondencia.
Misión Dragonfly podrá investigar Titán de cerca
Una futura misión de la NASA puede ayudar a resolver parte del enigma.
La Dragonfly fue diseñada para volar por la atmósfera de Titán utilizando una estructura similar a la de un helicóptero. Su lanzamiento está previsto para no ocurrir antes de 2028, con llegada a la luna de Saturno esperada para 2034.
Entre los instrumentos de la nave habrá un espectrógrafo capaz de examinar la composición de los materiales encontrados durante la misión.
Si el equipo identifica la sustancia asociada a los 5,11 micrómetros, los científicos podrán comparar el resultado directamente con los datos obtenidos en Plutón.
Esta identificación también ayudaría a evaluar si el mismo compuesto puede existir en las condiciones del planeta enano o si las dos líneas de absorción tienen orígenes diferentes.
Molécula desconocida en Plutón y Titán abre nueva frente de investigación
El resultado muestra que incluso mundos observados durante décadas aún pueden esconder componentes difíciles de reconocer.
Al explorar una región del espectro que había recibido menos atención, el James Webb encontró una similitud química inesperada entre una luna con mares superficiales y un planeta enano congelado en los límites del Sistema Solar.
Ahora, el trabajo de los investigadores será separar las diferentes hipótesis, reproducir posibles materiales en laboratorio y buscar la misma firma en otros objetos.
Hasta que se encuentre una correspondencia, la molécula desconocida en Plutón y Titán continuará representada por una pequeña franja de luz ausente — una señal de 5,11 micrómetros que conecta dos mundos separados por miles de millones de kilómetros.
Con información de Olhar Digital
