Um comprimento de onda misterioso de luz está ausente do planeta anão Plutão e de Titã, a gigantesca lua de Saturno, segundo novas observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês).

A descoberta surpreendente sugere que esses mundos abrigam uma molécula desconhecida que ainda não foi observada em nenhum outro mundo do Sistema Solar ou em exoplanetas.

Como os astrônomos identificam substâncias distantes pelo Webb

Todo elemento ou molécula do Universo absorve comprimentos de onda específicos de radiação eletromagnética;

Por isso, uma das principais formas de os astrônomos estudarem mundos distantes — tanto dentro quanto fora do Sistema Solar — é examinar de perto a luz refletida por eles e procurar por “linhas de absorção” escuras que correspondem aos comprimentos de onda de compostos químicos conhecidos;

Por exemplo, o oxigênio molecular absorve luz a 230 nanômetros. Portanto, se o espectro eletromagnético de um exoplaneta distante apresentar uma linha de absorção nessa frequência, os pesquisadores podem ter confiança de que sua atmosfera contém oxigênio, de acordo com um estudo de 2021;

O JWST tem se mostrado extremamente eficaz na captura de espectros eletromagnéticos e na identificação de substâncias químicas específicas em atmosferas de exoplanetas, ao redor de estrelas distantes e dentro de galáxias primitivas. Ele até identificou uma molécula em um mundo alienígena que poderia indicar a presença de vida extraterrestre.

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A descoberta do Webb

Em novo estudo, publicado em 11 de junho no servidor de pré-impressão arXiv, os pesquisadores analisaram dados do Webb de Plutão e Titã, focando em comprimentos de onda muito pequenos que permaneciam relativamente inexplorados até agora.

A análise revelou uma linha de absorção específica em torno de 5,11 micrômetros nos espectros de ambos os mundos — essas descobertas ainda não foram publicadas em uma revista revisada por pares.

A equipe examinou estudos similares sobre outros espectros planetários, mas “não encontrou nenhuma banda referenciada nessas publicações que corresponda à localização da absorção observada em Titã e Plutão”, escreveram os pesquisadores no artigo.

Um mistério molecular

A descoberta é ainda mais estranha porque há poucas semelhanças entre Plutão e Titã que poderiam explicar por que eles compartilham uma molécula não encontrada em nenhum outro lugar.

Titã é a maior das muitas luas de Saturno, sendo até maior que Mercúrio. É também o único mundo do Sistema Solar, além da Terra, conhecido por ter rios e oceanos líquidos em sua superfície. Plutão, por outro lado, é um mundo completamente congelado, com cerca de metade do tamanho de Titã e aproximadamente quatro vezes mais distante do Sol do que o satélite de Saturno.

Ambos os mundos têm atmosferas semelhantes, ricas em metano e nitrogênio. No entanto, os pesquisadores estão confiantes de que a molécula responsável pela linha de absorção de 5,11 micrômetros está localizada na superfície de ambos os mundos, e não em suas atmosferas.

A linha de absorção de Plutão é cerca de três vezes mais espessa que a de Titã, o que significa que a molécula misteriosa é provavelmente muito mais abundante no planeta anão. Já em Titã, a molécula parece estar distribuída de forma irregular, com uma linha de absorção mais forte em seu lado traseiro — o hemisfério oposto ao seu movimento em torno de Saturno — do que em seu lado dianteiro.

Possíveis candidatos

Os pesquisadores propuseram que poderia ser benzeno — um hidrocarboneto em forma de anel — misturado com uma molécula desconhecida, ou alguma forma de acetileno ou gelo de ceteno. No entanto, muito mais trabalho é necessário para provar que algum desses candidatos potenciais é responsável por absorver esse comprimento de onda específico, escreveram eles.

A espaçonave Dragonfly, da NASA, cujo lançamento está previsto para não antes de 2028 e que deve voar pela atmosfera de Titã em 2034, poderá eventualmente esclarecer melhor a situação. O espectrógrafo a bordo da nave, semelhante a um helicóptero, poderia identificar a molécula misteriosa na lua de Saturno, o que também ajudaria a revelar se ela é viável em Plutão, sugeriram os pesquisadores.

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