Observações feitas por Telescópio Espacial James Webb estão proporcionando aos cientistas uma compreensão mais completa da composição e evolução de Carontea maior lua orbitando qualquer um dos planetas anões do nosso Sistema Solar.
Pela primeira vez, Webb detectou dióxido de carbono e peróxido de hidrogênio – ambos congelados como sólidos – na superfície de Caronteum corpo esférico com cerca de 1.200 km de diâmetro, informaram pesquisadores nesta terça-feira (2).
Esses elementos são adicionais ao gelo de água, compostos contendo amônia e materiais orgânicos previamente documentados na superfície de Caronte.
Caronte, descoberta em 1978, tem a distinção de ser a maior lua do Sistema Solar em relação ao tamanho do planeta que orbita.
Tem cerca de metade do diâmetro e um oitavo da massa de Plutão, um planeta anão que reside numa região gelada do Sistema Solar exterior chamada Cinturão de Kuiper, além de Netuno, o planeta mais distante.
A distância entre Caronte e Plutão é de aproximadamente 19.640 quilômetros, em comparação com os 384.400 quilômetros que separam a Terra de sua Lua, em média.
A maior parte da superfície de Caronte é cinzenta, com regiões castanho-avermelhadas em torno dos seus pólos compostas por materiais orgânicos.
As observações de Webb complementam os dados obtidos quando a sonda New Horizons da NASA passou por Caronte durante a sua visita ao sistema de Plutão em 2015. O novo estudo aproveitou as capacidades do telescópio, lançado em 2021 e que começou a recolher dados no ano seguinte, para registar uma faixa mais ampla de comprimentos de onda do que era possível anteriormente.
A presença de peróxido de hidrogénio está ligada aos processos de irradiação que Caronte experimentou ao longo do tempo, disseram os investigadores, enquanto o dióxido de carbono é provavelmente um componente original, que remonta à formação desta lua há cerca de 4,5 mil milhões de anos.
Os pesquisadores explicaram que o peróxido de hidrogênio se formou quando a água gelada na superfície de Caronte foi quimicamente alterada pela exposição constante à radiação ultravioleta do Sol, bem como às partículas energéticas do vento solar e aos raios cósmicos galácticos que passam pelo Universo.
Eles também afirmaram que o dióxido de carbono observado por Webb provavelmente estava enterrado abaixo da superfície e exposto pelos impactos em Caronte. A substância provavelmente fazia parte do material primordial a partir do qual a Lua e Plutão se formaram originalmente.
Os cientistas ficaram surpresos com o fato de o dióxido de carbono não ter sido detectado antes.
“A detecção desta substância foi uma confirmação satisfatória das nossas expectativas”, disse Silvia Protopapa, diretora assistente do departamento de estudos espaciais do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado, co-investigadora da missão New Horizons e principal autora do estudo. publicado em Revista Nature Communications.
“A detecção de peróxido de hidrogênio em Caronte foi inesperada. Honestamente, não esperava encontrar evidências disso na superfície”, acrescentou Protopapa.
As novas observações de Caronte ajudam a contar uma história mais ampla sobre os corpos celestes que povoam o nosso conjunto planetário.
“Cada pequeno corpo no Sistema Solar exterior é uma peça única de um quebra-cabeça maior que os cientistas estão tentando montar”, disse Protopapa.
Os pesquisadores usaram um instrumento Webb chamado Espectrógrafo de Infravermelho Próximo para fazer quatro observações em 2022 e 2023, cobrindo completamente o hemisfério norte de Caronte.
“Estas novas observações de Webb acrescentam dióxido de carbono e peróxido de hidrogénio ao inventário conhecido dos componentes da superfície desta lua. Ambos fornecem informações sobre os processos contínuos de irradiação e renovação da superfície causados pelos impactos”, disse Ian Wong, coautor do estudo e cientista do Space Telescope Science Institute em Baltimore.
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