Webb descubre inusuales chorros de gas en el gélido centauro 29P

El telescopio espacial James Webb ha cartografiado los gases que arroja un centauro, lo que sugiere una composición variada y aporta nuevos conocimientos sobre la evolución del sistema solar.

Los centauros son antiguos objetos transneptunianos que se han movido dentro de la órbita de Neptuno por sutiles influencias gravitacionales de los planetas en los últimos millones de años, y que eventualmente pueden convertirse en cometas de período corto.

Son "híbridos" en el sentido de que están en una etapa de transición de su evolución orbital: muchos comparten características tanto con los objetos transneptunianos (del frío depósito del Cinturón de Kuiper) como con los cometas de período corto, que son objetos muy alterados por repetidos pasajes cercanos alrededor del Sol.

Dado que estos pequeños cuerpos helados se encuentran en una fase de transición orbital, han sido objeto de diversos estudios para comprender su composición, las razones de su actividad de desgasificación (la pérdida de los hielos que se encuentran debajo de la superficie) y cómo sirven como vínculo entre los cuerpos helados primigenios del sistema solar exterior y los cometas evolucionados.

Un equipo de científicos utilizó recientemente el instrumento NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) del Webb para obtener datos sobre Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (29P para abreviar), un objeto conocido por sus estallidos de alta actividad y cuasi periódicos. Varía en intensidad cada seis u ocho semanas, lo que lo convierte en uno de los objetos más activos del sistema solar exterior. Descubrieron un nuevo chorro de monóxido de carbono (CO) y chorros nunca antes vistos de dióxido de carbono (CO2), que brindan nuevas pistas sobre la naturaleza del núcleo del centauro.

"Los centauros pueden considerarse como algunos de los restos de la formación de nuestro sistema planetario. Debido a que se almacenan a temperaturas muy frías, preservan información sobre los volátiles en las primeras etapas del sistema solar", dijo en un comunicado Sara Faggi del Centro Goddard de la NASA y autora principal del estudio.

Las órbitas distantes de los centauros y la consiguiente debilidad han inhibido las observaciones detalladas en el pasado. Los datos de observaciones anteriores de longitudes de onda de radio de Centaur 29P mostraron un chorro apuntando generalmente hacia el sol (y la Tierra) compuesto de CO.

Webb detectó este chorro frontal y, gracias a su gran espejo y capacidades infrarrojas, también buscó con sensibilidad muchos otros químicos, incluido el agua (H2O) y el CO2. Este último es una de las principales formas en las que se almacena el carbono en todo el sistema solar. No se detectó ninguna indicación clara de vapor de agua en la atmósfera de 29P, lo que podría estar relacionado con las temperaturas extremadamente frías presentes en este cuerpo.

Las imágenes y los datos espectrales únicos del telescopio revelaron características nunca antes vistas: dos chorros de CO2 que emanaban en direcciones norte y sur, y otro chorro de CO que apuntaba hacia el norte. Esta fue la primera detección definitiva de CO2 en Centaur 29P.

Basándose en los datos recopilados por Webb, el equipo creó un modelo 3D de los chorros para comprender su orientación y origen. Descubrieron a través de sus esfuerzos de modelado que los chorros se emitían desde diferentes regiones en el núcleo del centauro, aunque el núcleo en sí no puede ser resuelto por Webb. Los ángulos de los chorros sugieren la posibilidad de que el núcleo pueda ser un agregado de objetos distintos con diferentes composiciones; sin embargo, aún no se pueden excluir otros escenarios.

"El hecho de que 29P tenga diferencias tan dramáticas en la abundancia de CO y CO2 en su superficie sugiere que puede estar formado por varias piezas", dijo Geronimo Villanueva, coautor del estudio en el Centro Goddard de la NASA.

"Tal vez dos piezas se fusionaron y formaron este centauro, que es una mezcla entre cuerpos muy diferentes que siguieron vías de formación separadas. Esto desafía nuestras ideas sobre cómo se crean y almacenan los objetos primordiales en el Cinturón de Kuiper".

Las razones de los estallidos de brillo de Centaur 29P y los mecanismos detrás de su actividad de desgasificación a través de los chorros de CO y CO2 siguen siendo dos áreas importantes de interés que requieren más investigación.

En el caso de los cometas, los científicos saben que sus chorros a menudo son impulsados por la desgasificación de agua. Sin embargo, debido a la ubicación de los centauros, son demasiado fríos para que el hielo de agua se sublime, lo que significa que la naturaleza de su actividad de desgasificación difiere de la de los cometas.