Científicos detectan dióxido de carbono en la luna más grande de Plutón

El descubrimiento ofrece importantes pistas sobre el misterio de su formación.

La misión New Horizons de la NASA capturó esta vista en color mejorado y de alta resolución de Caronte justo antes de su máxima aproximación el 14 de julio de 2015.

En los confines del sistema solar, a 5.700 millones de kilómetros del Sol, se encuentra el planeta enano Plutón. Más pequeño que Australia, es un mundo helado de montañas, glaciares y cráteres, donde la temperatura promedio es de -232 °C.

Plutón cuenta con cinco lunas: Estigia, Nix, Cerbero, Hidra y Caronte. De todas ellas, Caronte es la más grande. A diferencia de la mayoría de los sistemas planetarios, Plutón y Caronte forman un «sistema binario», lo que significa que ambos orbitan alrededor de un punto en el espacio que se encuentra entre los dos.

Aún existe mucho misterio en torno a Plutón y sus lunas. Sin embargo, en una nueva investigación publicada en Nature Communications, un equipo liderado por la astrónoma Silvia Protopapa del Instituto de Investigación del Suroeste en Estados Unidos, anunció el hallazgo de dióxido de carbono y peróxido de hidrógeno en la superficie de Caronte.

Los resultados, basados en datos del telescopio espacial James Webb de la NASA, ofrecen pistas vitales sobre cómo se formó este entrañable sistema en la periferia de nuestro barrio planetario.

¿Qué es Caronte?

Los científicos descubrieron Caronte por primera vez en 1978 mientras estudiaban la órbita de Plutón. Tiene un diámetro de poco más de 1.200 kilómetros (aproximadamente la mitad del tamaño de Plutón), lo que lo convierte en el satélite más grande en relación con su cuerpo progenitor en nuestro sistema solar.

El sistema Plutón-Caronte. Crédito: Tomruen/Wikimedia, CC BY-SA.

Caronte y Plutón tienen una órbita inusual. Mientras Caronte gira alrededor de Plutón, este último también rota alrededor de un punto central. Actúan casi como un doble planeta enano. Esto es diferente a la relación entre la Luna y la Tierra, donde la Luna orbita a nuestro alrededor y nuestra posición no cambia significativamente.

Esta es una de las razones por las que Plutón ya no se considera un planeta y ahora se clasifica como un planeta enano. Su relación con Caronte indica que no ha limpiado su órbita ni se ha convertido en el cuerpo gravitacional dominante, un criterio que no cumple en la lista de verificación para ser considerado un planeta.

La composición de Caronte

En 2015, la misión New Horizons de la NASA se convirtió en la primera nave espacial en explorar Plutón y sus lunas de cerca, tras un viaje de nueve años desde la Tierra. Este estudio reveló que Caronte está compuesto por una variedad de químicos.

Se trata de una luna muy fría, rica en hielo de agua, pero también contiene amoníaco y una amplia variedad de compuestos a base de carbono. Se cree que tiene criovolcanes —áreas que erupcionan hielo en lugar de magma, como los volcanes de la Tierra—.

Plutón y su luna más grande, Caronte, están clasificados como un sistema binario debido a que el punto central de sus órbitas se encuentra más allá de la superficie de Plutón.

La composición de Caronte es diferente a la de Plutón y a la de otros objetos más allá de Neptuno, que están dominados por hielo de nitrógeno y metano.

«La nueva detección de dióxido de carbono y peróxido de hidrógeno en Caronte puede proporcionar valiosas pistas sobre cómo interactúan diversos procesos en estos objetos transneptunianos», comentó Brad E. Tucker, astrofísico y cosmólogo de la Universidad Nacional Australiana, quien no participó en el reciente estudio.

«El dióxido de carbono es una molécula clave para comprender la historia de un objeto. En el caso de Caronte, se cree que el dióxido de carbono proviene de capas subterráneas y ha sido expuesto por el impacto de asteroides y otros objetos que han golpeado la luna, creando cráteres que revelan la superficie fresca del subsuelo», añadió.

El telescopio espacial James Webb lo logra de nuevo

Los científicos pudieron detectar dióxido de carbono en Caronte gracias a las observaciones del revolucionario Webb. Lanzado en 2021, este telescopio espacial tiene un gran espejo de seis metros y medio de ancho, lo que lo hace muy potente y sensible.

Puede «ver» en el infrarrojo, que son colores de luz que nuestros ojos y la mayoría de los telescopios en la Tierra no pueden detectar. El infrarrojo es una forma clave de luz para encontrar diversas moléculas presentes en otros objetos, desde planetas hasta estrellas, galaxias y más.

Para identificar estos compuestos, el telescopio utiliza una técnica llamada espectroscopia. Los colores de la luz se descomponen en colores individuales, como descomponer la luz blanca en un arcoíris. Cada elemento o molécula tiene su propia firma de color, similar a una huella dactilar.

Estas nuevas observaciones de Caronte mostraron las firmas del dióxido de carbono y del peróxido de hidrógeno, junto con el hielo de agua previamente conocido.

Claves vitales para un antiguo misterio

La formación de Caronte es un misterio científico. Una de las teorías más aceptadas sugiere que se formó de manera similar a nuestra Luna. Según esta teoría, hace aproximadamente 4.500 millones de años, un gran objeto en el cinturón de Kuiper —la zona donde residen Plutón y Caronte— colisionó con Plutón, y parte de este se desprendió, formando Caronte.

También podría ser que Plutón y Caronte fueran dos objetos que colisionaron y luego quedaron atrapados orbitando uno alrededor del otro.

Comprender la composición de Caronte ayuda a avanzar en nuestro conocimiento sobre su formación. En este sentido, el hallazgo de dióxido de carbono y peróxido de hidrógeno representa un paso importante, no solo sobre este pequeño sistema binario, sino también sobre otros objetos cercanos.

Fuente: The Conversation. Edición: MP.