Graças ao Telescópio James Webb, os cientistas conseguiram pela primeira vez identificar de forma confiável uma série de substâncias químicas na superfície da lua de Plutão, Carone. Há bilhões de anos, Caronte poderia ter se separado de Plutão após o impacto de um asteroide, como aconteceu quando a Lua se separou da Terra. Caronte também pode ser um objeto independente que voou do espaço e ficou preso perto de Plutão. Estudar a composição química da superfície lunar pode ajudar a resolver este mistério.
Caronte de perto. Fonte da imagem: NASA
Caronte (e Plutão) foram observados próximos apenas uma vez e brevemente, quando a estação robótica New Horizons da NASA voou próximo a eles. Esses dados foram utilizados no novo trabalho, bem como na modelagem baseada no estudo das luas geladas de Júpiter, bem como em estudos de laboratório sobre o bombardeio de água gelada e outras substâncias com fótons e partículas carregadas (os cientistas estavam interessados nos processos de fotólise e radiólise, que iniciam reações químicas na periferia do sistema solar).
Caronte e Plutão (primeiro plano)
Caronte e Plutão têm uma órbita incomum. Isto se deve ao fato de Caronte ter apenas metade do tamanho de Plutão (1.200 km versus 2.400), e sua massa ser aproximadamente 1/8 da massa de Plutão. Ambos giram em torno de um centro de massa comum. A Terra e a Lua também giram em torno de um centro de massa comum, mas ele está localizado dentro da Terra e a Lua ainda gira em torno da Terra. No caso de Plutão e Caronte, o centro de massa comum projeta-se muito além da superfície de Plutão e, em particular, esta foi uma das razões pelas quais Plutão perdeu o seu estatuto de planeta do sistema solar.
Plutão e Caronte nos sensores espectrais de Webb. Fonte da imagem: NIRSpec Silvia Protopapa et al. / Comunicações da Natureza, 2024
A observação de Caronte por cientistas da Northwestern University (EUA) usando instrumentos espectrais infravermelhos Webb pela primeira vez tornou possível determinar com segurança em sua superfície a presença de gelo de dióxido de carbono e peróxido de hidrogênio misturado com gelo de água (a temperatura média no satélite é -232ºC). Este é um passo bastante importante para a compreensão de como este sistema essencialmente duplo de corpos celestes foi formado. O trabalho também fornece informações sobre reações químicas em objetos transnetunianos, onde apenas chegam migalhas de energia solar. Em particular, fótons e partículas carregadas bombardeiam água gelada (e água gelada com adição de gelo de dióxido de carbono), transformando parte dela em peróxido de hidrogênio.
Estudos também mostraram que Caronte contém menos amônia e metano do que Plutão e outros objetos além da órbita de Netuno. Isto pelo menos nos faz reconhecer Caronte como um alienígena de outro canto do sistema. Mas este não é um ponto do estudo de Caronte, mas apenas um novo episódio, seguido de uma continuação.