El telescopio Webb de la NASA estudia el disco formador de lunas alrededor de un planeta masivo

El telescopio espacial James Webb de la NASA ha proporcionado las primeras mediciones directas de las propiedades químicas y físicas de un posible disco formador de lunas que orbita un gran exoplaneta. El disco rico en carbono que rodea al planeta CT Cha b, situado a 625 años luz de la Tierra, podría ser un lugar propicio para la formación de lunas, aunque los datos del Webb no detectan ninguna.

Representación artística de un disco de polvo y gas que orbita el joven exoplaneta CT Cha b, a 625 años luz de la Tierra. Datos espectroscópicos del telescopio espacial James Webb de la NASA sugieren que el disco contiene los materiales necesarios para la formación de lunas: diacetileno, cianuro de hidrógeno, propino, acetileno, etano, dióxido de carbono y benceno. El planeta aparece en la parte inferior derecha, mientras que su estrella anfitriona y el disco circunestelar que lo rodea son visibles al fondo. Ilustración: NASA, ESA, CSA, STScI, Gabriele Cugno (Universidad de Zúrich, NCCR PlanetS), Sierra Grant (Institución Carnegie para la Ciencia), Joseph Olmsted (STScI), Leah Hustak (STScI)

Los resultados se publican hoy en The Astrophysical Journal Letters.

La joven estrella alrededor de la cual orbita el planeta tiene apenas dos millones de años y aún está acumulando material circunestelar. Sin embargo, el disco circunplanetario descubierto por el telescopio Webb no forma parte del disco de acreción mayor que rodea a la estrella central. Ambos objetos están separados por 46 mil millones de millas. 

Observar la formación de planetas y lunas es fundamental para comprender la evolución de los sistemas planetarios en nuestra galaxia. Es probable que las lunas superen en número a los planetas, y algunas podrían albergar vida tal como la conocemos. Sin embargo, solo ahora estamos entrando en una era en la que podemos presenciar su formación.

Este descubrimiento fomenta una mejor comprensión de la formación de planetas y lunas, según los investigadores. Los datos del telescopio Webb son invaluables para realizar comparaciones con el nacimiento de nuestro sistema solar hace más de 4000 millones de años.

“Podemos ver evidencia del disco alrededor del compañero y podemos estudiar la química por primera vez. No solo estamos presenciando la formación de lunas, sino también la formación de este planeta”, dijo Sierra Grant, coautora principal del estudio e investigadora de la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington. 

“Estamos viendo qué material se está acumulando para formar el planeta y sus lunas”, añadió el autor principal, Gabriele Cugno, de la Universidad de Zúrich y miembro del Centro Nacional de Competencia en Investigación PlanetS.

Diseccionando la luz de las estrellas

Se realizaron observaciones infrarrojas de CT Cha b con el instrumento MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) del telescopio Webb, utilizando su espectrógrafo de resolución media. Un análisis inicial de los datos de archivo del Webb reveló indicios de moléculas en el disco circunplanetario, lo que motivó un estudio más profundo de los datos. Debido a que la débil señal del planeta se encuentra oculta por el resplandor de la estrella anfitriona, los investigadores tuvieron que separar la luz de la estrella de la del planeta mediante métodos de alto contraste. 

“Vimos moléculas en la ubicación del planeta, y por eso sabíamos que allí había cosas que valía la pena investigar y pasar un año tratando de extraer información de los datos. Realmente requirió mucha perseverancia”, dijo Grant.

Finalmente, el equipo descubrió siete moléculas que contienen carbono en el disco del planeta, incluyendo acetileno (C₂H₂ ) y benceno (C₆H₆ ). Esta rica composición química contrasta marcadamente con la observada en el disco alrededor de la estrella anfitriona, donde los investigadores encontraron agua pero no carbono. La diferencia entre ambos discos sugiere una rápida evolución química en tan solo dos millones de años.

Génesis de las lunas

Durante mucho tiempo se ha planteado la hipótesis de que un disco circunplanetario fue el lugar de origen de las cuatro lunas principales de Júpiter. Estos satélites galileanos debieron condensarse a partir de dicho disco aplanado hace miles de millones de años, como lo demuestran sus órbitas coplanares alrededor de Júpiter. Las dos lunas galileanas más externas, Ganímedes y Calisto, están compuestas en un 50 % de hielo de agua. Sin embargo, presumiblemente poseen núcleos rocosos, posiblemente de carbono o silicio.

“Queremos aprender más sobre cómo se formaron las lunas de nuestro sistema solar. Esto significa que necesitamos observar otros sistemas que aún se están formando. Estamos tratando de comprender cómo funciona todo”, dijo Cugno. “¿Cómo se forman estas lunas? ¿Cuáles son sus componentes? ¿Qué procesos físicos intervienen y en qué escalas de tiempo? El telescopio Webb nos permite presenciar el fascinante proceso de formación lunar e investigar estas cuestiones mediante la observación por primera vez”.

El próximo año, el equipo utilizará el telescopio Webb para realizar un estudio exhaustivo de objetos similares, con el fin de comprender mejor la diversidad de propiedades físicas y químicas en los discos que rodean a los planetas jóvenes.

El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. Webb resuelve misterios de nuestro sistema solar, observa mundos distantes alrededor de otras estrellas e investiga las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense).

Para obtener más información sobre Webb, visite:

https://science.nasa.gov/webb

Publicado en NASA Webb el 29 de septiembre del 2025, enlace publicación.