Webb descubre un disco rico en carbono que podría ser la cuna de lunas en un exoplaneta

El telescopio espacial James Webb ha revelado por primera vez mediciones directas sobre las propiedades químicas y físicas de un disco potencialmente formador de lunas alrededor de un exoplaneta gigante.

Esta es una ilustración de un planeta joven con un disco circundante de polvo y gas, potencialmente formando lunas. El planeta, que aparece rojo, se muestra en la parte inferior derecha, envuelto por un disco nuboso. La estrella anfitriona aparece en la parte superior izquierda, brillando de color amarillo, con su propio disco rojizo de escombros. En la parte inferior de la ilustración, se muestran gráficos de moléculas en el siguiente orden: Acetileno, Dióxido de Carbono, Etano, Benceno, Cianuro de hidrógeno. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, G. Cugno (Universidad de Zúrich, NCCR PlanetS), S. Grant (Institución Carnegie para la Ciencia), J. Olmsted (STScI), L. Hustak (STScI).

Este disco, rico en carbono, rodea el planeta CT Cha B, ubicado a 625 años luz de la Tierra. Aunque no se han detectado lunas en los datos obtenidos por Webb, este descubrimiento ofrece una visión invaluable sobre los mecanismos de formación de lunas, como las que podrían haberse formado alrededor de gigantes gaseosos como Júpiter.

Nuestro sistema solar alberga ocho planetas principales y más de 400 lunas conocidas que orbitan seis de esos planetas. Pero, ¿de dónde provienen todas estas lunas? Existen diversas teorías sobre su origen, y el caso de las grandes lunas, como las cuatro satélites galileanos de Júpiter, sugiere que se condensaron a partir de un disco de gas y polvo que rodeaba al planeta en sus primeros momentos de formación, hace más de 4 mil millones de años. Sin embargo, la evidencia directa de este proceso es escasa.

El génesis de las lunas

Gracias al descubrimiento de Webb, los astrónomos han obtenido la primera visión directa de un material que rodea a un exoplaneta joven, específicamente un disco rico en carbono que podría estar relacionado con la formación de lunas. Este hallazgo es crucial para entender cómo nacen tanto los planetas como sus satélites, especialmente en sistemas planetarios jóvenes como el de CT Cha B. El disco circunplanetario, aunque separado por 74 mil millones de kilómetros del disco principal de la estrella anfitriona, ofrece un escenario único para estudiar tales procesos.

Este tipo de observaciones es clave para comprender la evolución de los sistemas planetarios en nuestra galaxia. Los datos de Webb permiten realizar comparaciones valiosas con la formación de nuestro propio sistema solar, lo que podría ayudarnos a entender cómo se forman las lunas y cómo algunos de estos satélites podrían llegar a ser hábitats para la vida.

«Podemos ver evidencia del disco alrededor del planeta y estudiar su química por primera vez. No solo estamos presenciando la formación de lunas, sino también el nacimiento de este planeta», explicó Sierra Grant, coautora principal del estudio publicado hoy en The Astrophysical Journal Letters.

Un hallazgo químico clave

A través de observaciones en infrarrojo, Webb detectó moléculas en el disco de CT Cha B, entre ellas acetileno (C2H2) y benceno (C6H6). Esta rica química basada en carbono contrasta fuertemente con la composición del disco de la estrella, donde se encontró agua pero no carbono. Esta diferencia proporciona evidencia de una rápida evolución química en solo 2 millones de años, lo que plantea nuevas preguntas sobre la formación de sistemas planetarios.

Mapas espectrales de correlación cruzada normalizada de intensidad para varias moléculas en el sistema CT Cha. Cada panel muestra la distribución de una molécula diferente alrededor del exoplaneta CT Cha b (marcado por la estrella blanca). Las áreas más brillantes indican una mayor concentración de cada molécula, mientras que el color en la escala a la derecha representa la intensidad de la correlación cruzada. El mapa de H₂O destaca por mostrar características residuales de la estrella anfitriona, lo que permite distinguirlo de las otras moléculas. Crédito: Gabriele Cugno y Sierra L. Grant, ApJL, 2025.

El equipo autor del hallazgo planea utilizar Webb durante el próximo año para realizar un estudio exhaustivo de objetos similares, con el fin de comprender mejor la diversidad de propiedades físicas y químicas en los discos alrededor de planetas jóvenes.

Fuente: ESA/Webb. Edición: MP.