Por primera vez se detecta CO₂ y CO en los rincones más alejados de nuestro sistema solar

Gracias al telescopio espacial James Webb, los investigadores han descubierto hielo de dióxido de carbono y monóxido de carbono en objetos transneptunianos, o cuerpos celestes situados más allá de la órbita de Neptuno. Esto sugiere que el CO₂ estaba allí incluso antes de que el sistema solar tomara forma.

Así se recoge en la revista Nature Astronomy. Los astrónomos basan sus conclusiones en las observaciones del telescopio espacial James Webb. Con este telescopio, observaron 59 objetos transneptunianos y asteroides Centauro (asteroides formados principalmente por hielo entre las órbitas de Júpiter y Neptuno). El resultado fue el descubrimiento de dióxido de carbono en 56 objetos transneptunianos, mientras que el monóxido de carbono se encontró en 28 objetos transneptunianos.

Y seguramente fue una sorpresa, explica el investigador Mário Nascimento De Prá. “No esperábamos que el dióxido de carbono fuera tan ubicuo en la región transneptuniana, y menos aún que el monóxido de carbono estuviera presente en tantos objetos transneptunianos”.

Disco protoplanetario

El descubrimiento insinúa que el dióxido de carbono estaba allí (en forma de hielo) incluso antes de que el sistema solar tomara forma. “Los objetos transneptunianos son restos del proceso de formación planetaria”, explica de Prá. “Como se formaron a mayor distancia del Sol y son más pequeños que los planetas, albergan información sin explotar sobre la composición original del disco protoplanetario”.

Un disco protoplanetario es un disco de gas y polvo situado alrededor de estrellas recién nacidas a partir del cual, en una etapa posterior, se forman cuerpos celestes (como planetas, asteroides, cometas, etc.) Nuestro Sol también poseía un disco protoplanetario de este tipo. Por ello, la composición de los objetos transneptunianos puede decirnos más sobre la composición de ese disco. En concreto, la presencia de dióxido de carbono en los objetos transneptunianos, según los investigadores, sugiere que el hielo de dióxido de carbono era abundante en las regiones frías y externas de ese disco de gas y polvo.

Monóxido de carbono (CO)

“Aunque el dióxido de carbono fue probablemente extraído del disco protoplanetario, el origen del monóxido de carbono es algo más incierto”, explica De Prá. “El monóxido de carbono, incluso en las superficies frías de los objetos transneptunianos, es una sustancia volátil. No podemos descartar la posibilidad de que se haya originado en el disco protoplanetario y se haya conservado de algún modo hasta hoy”. Pero eso no es realmente plausible. “El monóxido de carbono también podría formarse porque los objetos transneptunianos son bombardeados constantemente por iones procedentes del Sol o de otras fuentes”, nos dice la investigadora Elsa Hénault. “Actualmente, estamos explorando esta hipótesis con más detalle”.

Diferencias en su composición

Mientras tanto, la detección de hielo de dióxido de carbono en objetos transneptunianos también da que pensar, dice Hénault. “Aunque descubrimos que el CO₂ es ubicuo en los objetos transneptunianos, ciertamente no está distribuido de manera uniforme en ellos. Algunos objetos son pobres en dióxido de carbono, mientras que otros son ricos en él y también albergan monóxido de carbono. Algunos objetos albergan dióxido de carbono puro, mientras que en otros está mezclado con otras sustancias”. Como el metanol y el hielo de agua, por ejemplo. Naturalmente, surge la pregunta de cómo explicar estas diferencias. Los investigadores se preguntaron lo mismo y profundizaron en ello. Llegan a la conclusión de que las diferencias pueden deberse, entre otras cosas, a que estos objetos vieron la luz del día en regiones distintas y, en particular, evolucionaron de forma diferente en sus primeros años. A su vez, esto significa que observando la presencia de CO₂ y CO, por ejemplo, podemos aprender más sobre el origen y la historia de los objetos transneptunianos, argumenta De Prá. “Nuestros hallazgos pueden establecer importantes fronteras a la hora de considerar dónde se formaron estos objetos, cómo llegaron a la región donde pueden encontrarse hoy en día y cómo han evolucionado sus superficies desde su formación”.

Aunque el estudio aporta muchos nuevos conocimientos, también plantea muchas preguntas nuevas. En primer lugar, por supuesto, sobre el origen del monóxido de carbono hallado. Pero ciertamente no se detiene ahí, dice De Prá. “En lo que se refiere a de qué están hechos estos objetos transneptunianos y cómo surgieron, solo hemos visto la punta del iceberg”. Y, por tanto, aún queda mucho trabajo por hacer. En opinión de Hénault, los datos recogidos por De Prá y sus colegas pueden ser de gran ayuda. “Nuestras ricas observaciones mantendrán ocupados a los científicos durante años”.