El disco de formación de la luna rodea a un joven exoplaneta gigante ubicado aproximadamente a 625 años luz de distancia. Crédito de la ilustración: NASA, ESA, CSA, STScI, Gabriele Cugno (Universidad de Zürich, NCCR PlanetS), Sierra Grant (Carnegie Institution for Science), Joseph Olmsted (STScI), Leah Hustak (STScI).
El Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA ha capturado una vista extraordinaria y sin precedentes: un disco de formación de luna que rodea a un joven exoplaneta gigante ubicado aproximadamente a 625 años luz de distancia, en la región de formación estelar Chamaeleon I. Los astrónomos se refieren a ella como una potencial “fábrica de lunas cósmicas”, ya que el material dentro del disco giratorio podría eventualmente formar satélites naturales similares a las lunas de Júpiter y Saturno en nuestro propio Sistema Solar. Este descubrimiento proporciona una de las miradas más detalladas hasta el momento sobre cómo los planetas y sus lunas toman forma en las primeras etapas del desarrollo de un sistema estelar.
El planeta en el centro de este hallazgo se conoce como CT Cha b, un gigante gaseoso de aproximadamente varias veces la masa de Júpiter. Lo que hace fascinante a CT Cha b no es sólo su tamaño sino el entorno en el que se forma. Está envuelta en un disco circumplanetario, un anillo de polvo, hielo y gas que ofrece la materia prima para la formación de la luna. Si bien los científicos han sospechado que tales discos existen alrededor de planetas gigantes jóvenes, la evidencia directa ha sido rara, hasta ahora, cuando la sensibilidad infrarroja de Webb reveló su estructura con notable claridad.
Discos circumplanetarios explicados
Cómo pueden tomar forma las lunas
Se cree que los discos circumplanetarios son subproductos naturales de la formación de planetas. Cuando se forma un planeta masivo dentro del disco protoplanetario de una estrella joven, su gravedad comienza a atraer el material circundante. Parte de este material cae directamente sobre el planeta, ayudándolo a crecer. Sin embargo, una parte queda atrapada en la órbita alrededor del planeta, formando un disco giratorio aplanado. Este disco puede luego fusionarse en lunas, de forma muy parecida a cómo se forman los planetas a partir del disco más ancho alrededor de una estrella.
En nuestro Sistema Solar, se cree que este mecanismo creó las lunas galileanas de Júpiter, Europa, Ganímedes, Ío y Calisto. El descubrimiento del disco circumplanetario de CT Cha b añade un apoyo crucial a esta teoría, demostrando que se trata de un proceso cósmico más amplio y no de un evento aislado. Las observaciones de Webb incluso revelaron firmas químicas, lo que sugiere que el disco es rico en moléculas basadas en carbono. Esto es importante porque la composición química y la densidad del disco influyen fuertemente en el tamaño y la cantidad de lunas que eventualmente pueden emerger.
El papel del telescopio James Webb
Una capacidad única en la astronomía moderna
La observación fue posible gracias al instrumento NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) de JWST, que le permite detectar y analizar la luz de objetos distantes con una sensibilidad excepcional. Los telescopios tradicionales, incluido el Telescopio Espacial Hubble, han tenido dificultades para observar los discos circumplanetarios directamente porque suelen ser débiles y oscurecidos por el brillo del entorno que los rodea. La capacidad de Webb para captar luz infrarroja, que puede atravesar el polvo cósmico, permite a los científicos observar estas regiones jóvenes y activas donde nacen estrellas y planetas.
Fundamentalmente, Webb no se limitó a detectar la presencia del disco, sino que recopiló datos espectrales, lo que permitió a los científicos medir su temperatura, densidad y composición química. Esto convierte la observación en uno de los exámenes más detallados hasta la fecha de un entorno de formación de lunas. Estos datos son vitales para ayudar a los investigadores a comprender qué tan comunes son estos discos y cómo evolucionan a lo largo de millones de años.
Resumen
- El telescopio espacial James Webb ha observado un disco circunplanetario en formación de luna alrededor del joven gigante gaseoso CT Cha b.
- El sistema está ubicado aproximadamente a 625 años luz de distancia, en la región de formación estelar Chamaeleon I.
- El disco contiene polvo y gas que eventualmente podrían formar satélites naturales similares a las lunas de Júpiter.
- Los instrumentos infrarrojos de Webb proporcionaron mediciones precisas de las propiedades físicas y químicas del disco.
- El descubrimiento refuerza las teorías existentes sobre cómo se forman las lunas alrededor de planetas gigantes.
Información sobre los orígenes del sistema solar
La capacidad de estudiar directamente un disco de formación lunar ofrece a los científicos una comparación invaluable con los primeros años de nuestro propio Sistema Solar. Comprender el entorno de CT Cha b permite a los astrónomos reconstruir la línea de tiempo de cómo los planetas gigantes reúnen lunas, cómo evolucionan estas lunas y qué condiciones pueden conducir a entornos habitables como los océanos subterráneos de Europa o Encelado.
Además, este descubrimiento sugiere que la formación de lunas puede ser común en toda la galaxia, lo que aumenta las posibilidades de que los sistemas planetarios con lunas estén muy extendidos. Dado que las lunas pueden desempeñar un papel importante en la estabilización de los climas planetarios, como lo hace la Luna de la Tierra, esto tiene implicaciones importantes para la búsqueda de vida en otras partes del universo.
En los próximos años, los científicos planean volver a visitar CT Cha b utilizando más observaciones de Webb para rastrear cómo cambia el disco con el tiempo. Con cada nuevo descubrimiento, obtenemos una imagen más clara de las fuerzas cósmicas que dieron forma no sólo a los mundos distantes, sino también al nuestro.