Como se formam as luas? O telescópio James Webb revela pela primeira vez o nascimento dos corpos celestes
Os astrónomos estudaram um disco rico em carbono que envolve o jovem exoplaneta CT Cha b. Segundo os investigadores, esses discos podem ser o local de formação de luas, comparáveis às grandes luas do nosso Sistema Solar.
O telescópio espacial James Webb da NASA forneceu os primeiros dados diretos sobre a composição química de um disco que poderia estar a produzir novas luas. Uma equipa internacional de investigação liderada pela Universidade de Zurique analisou as observações e descobriu novos conhecimentos sobre a formação lunar.
Embora até ao momento não tenham sido detetadas luas, o estudo demonstra que a formação lunar pode ser observada quase em tempo real, um passo que era considerado quase inimaginável há apenas alguns anos. Os resultados foram publicados recentemente na revista The Astrophysical Journal Letters.
O planeta, chamado CT Cha b, orbita uma estrela com apenas dois milhões de anos e ainda está a acumular material do seu ambiente. Surpreendentemente, o disco circunplanetário do exoplaneta não faz parte do disco maior que rodeia a sua estrela hospedeira. Ambos os sistemas estão separados por uma distância de aproximadamente 74 mil milhões de quilómetros.
Compreender a formação de planetas e luas é fundamental para compreender a evolução de sistemas planetários completos. Normalmente, há mais luas do que planetas, e algumas podem até apresentar condições propícias à vida. A investigação atual marca o início de uma nova era: pela primeira vez, é possível observar diretamente processos que antes só existiam em teoria.
Testemunhas da formação da Lua
Os investigadores de Zurique destacam a importância dos dados para a comparação com o nosso próprio Sistema Solar, que se formou há mais de quatro mil milhões de anos.
Sierra Grant, do Instituto Carnegie para a Ciência em Washington, e coautora do estudo.
"Estamos a observar que o material acumula-se para formar o planeta e as suas luas", afirma o autor principal Gabriele Cugno, da Universidade de Zurique.
Moléculas Especiais
As observações foram realizadas com o Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do telescópio Webb. Os dados iniciais do arquivo já indicavam a presença de moléculas no disco. Como o sinal do planeta praticamente se perde na luz ofuscante da sua estrela hospedeira, os investigadores tiveram de utilizar métodos especiais de alto contraste para torná-lo visível.
Sierra Grant.
A equipa acabou por encontrar sete moléculas diferentes que contêm carbono, incluindo acetileno (C₂H₂) e benzeno (C₆H₆). Este elevado teor de carbono contrasta com o disco da estrela hospedeira, que continha água, mas não carbono. Isto, por sua vez, sugere uma evolução química particularmente rápida em apenas alguns milhões de anos.
Paralelismos com as luas de Júpiter
Há muito que os especialistas suspeitam que as quatro maiores luas de Júpiter - Io, Europa, Ganimedes e Calisto - evoluíram a partir de um disco semelhante que outrora rodeou o planeta. As suas órbitas e composições atuais sugerem isso mesmo. Por exemplo, Ganimedes e Calisto são compostos por cerca de metade de gelo de água, mas têm um núcleo rochoso, possivelmente rico em carbono ou silício.
Por isso, Cugno pergunta: "Qual é a sua composição, que processos físicos estão envolvidos e a que escalas de tempo?" O telescópio Webb permite aos investigadores testemunhar o drama da formação lunar e investigar estas questões através da observação pela primeira vez, afirma Cugno.
Nos próximos anos, a equipa de investigação planeia utilizar o Telescópio James Webb para estudar mais planetas jovens e os seus discos. O objetivo é compreender melhor as suas muitas propriedades químicas e físicas, e assim explorar as origens dos sistemas planetários na nossa galáxia.
Referência da notícia
Gabriele Cugno & Sierra L. Grant (2025): A carbon-rich disk feeding a planetary-mass companion. Astrophysical Journal Letters.