¿Cómo se forman las lunas? El telescopio James Webb revela por primera vez el nacimiento de los cuerpos celestes
Los astrónomos han estudiado un disco rico en carbono que rodea al joven exoplaneta CT Cha b. Según los investigadores, estos discos podrían ser el lugar de formación de lunas, comparables a las grandes lunas de nuestro Sistema Solar.
El telescopio espacial James Webb de la NASA ha proporcionado los primeros datos directos sobre la composición química de un disco que podría estar produciendo nuevas lunas. Un equipo internacional de investigación dirigido por la Universidad de Zúrich ha analizado las observaciones y ha descubierto nuevos conocimientos sobre la formación lunar.
Aunque hasta el momento no se han detectado lunas, el estudio demuestra que la formación lunar puede observarse casi en tiempo real, un paso que se consideraba casi inimaginable hace tan solo unos años. Los resultados se publicaron recientemente en The Astrophysical Journal Letters.
El planeta, llamado CT Cha b, orbita una estrella de tan solo dos millones de años y aún está acrecentando material de su entorno. Sorprendentemente, el disco circumplanetario del exoplaneta no forma parte del disco más grande que rodea a su estrella anfitriona. Ambos sistemas están separados por una distancia de aproximadamente 74,000 millones de kilómetros.
Comprender la formación de planetas y lunas es fundamental para comprender la evolución de sistemas planetarios completos. Normalmente, hay más lunas que planetas, y algunas incluso pueden presentar condiciones propicias para la vida. La investigación actual marca el comienzo de una nueva era: por primera vez, se pueden observar directamente procesos que antes solo existían en teoría.
"Testigos de la formación de la Luna"
Los investigadores de Zúrich destacan la importancia de los datos para la comparación con nuestro propio Sistema Solar, que se formó hace más de cuatro mil millones de años.
– Sierra Grant, Instituto Carnegie para la Ciencia en Washington, coautora
"Estamos observando qué material se acumula para formar el planeta y sus Lunas", afirma el autor principal Gabriele Cugno, de la Universidad de Zúrich.
Moléculas Especiales
Las observaciones se realizaron con el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del telescopio Webb. Los datos de archivo iniciales ya indicaban la presencia de moléculas en el disco. Dado que la señal del planeta prácticamente se pierde en la luz deslumbrante de su estrella anfitriona, los investigadores tuvieron que emplear métodos especiales de alto contraste para hacerla visible.
– Sierra Grant, Instituto Carnegie para la Ciencia en Washington, coautora
El equipo finalmente encontró siete moléculas diferentes que contienen carbono, incluyendo acetileno (C₂H₂) y benceno (C₆H₆). Este alto contenido de carbono contrasta con el disco de la estrella anfitriona, que contenía agua pero no carbono. Esto, a su vez, sugiere una evolución química particularmente rápida en unos pocos millones de años.
Paralelismos con las lunas de Júpiter
Los expertos han sospechado desde hace tiempo que las cuatro lunas más grandes de Júpiter (Ío, Europa, Ganímedes y Calisto), evolucionaron a partir de un disco similar que alguna vez rodeó al planeta. Sus órbitas y composiciones actuales así lo sugieren. Por ejemplo, Ganímedes y Calisto están compuestas aproximadamente en su mitad por hielo de agua, pero tienen un núcleo rocoso, posiblemente rico en carbono o silicio.
Por lo tanto, Cugno se pregunta: "¿Cuál es su composición? ¿Qué procesos físicos influyen y en qué escalas de tiempo?". El telescopio Webb permite a los investigadores presenciar el drama de la formación lunar e investigar estas cuestiones mediante la observación por primera vez, afirma Cugno.
En los próximos años, el equipo de investigación planea utilizar el telescopio James Webb para estudiar más planetas jóvenes y sus discos. El objetivo es comprender mejor sus numerosas propiedades químicas y físicas, y así explorar los orígenes de los sistemas planetarios en nuestra galaxia.
Referencia de la noticia
Gabriele Cugno & Sierra L. Grant (2025): A carbon-rich disk feeding a planetary-mass companion. Astrophysical Journal Letters.