Científicos de la Universidad de Florida Central (UCF) y sus colaboradores han realizado descubrimientos significativos sobre la formación de objetos helados distantes en el espacio más allá de Neptuno. Estos hallazgos ofrecen una comprensión más profunda sobre la formación y evolución de nuestro sistema solar.
Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), los investigadores analizaron cuerpos lejanos, conocidos como Objetos Transneptunianos (TNOs), y encontraron trazas variables de metanol. Estos descubrimientos están ayudando a clasificar mejor los distintos TNOs y a entender las complejas reacciones químicas en el espacio que podrían estar relacionadas con la formación de nuestro sistema solar y el origen de la vida.
Los resultados, publicados en The Astronomical Journal Letters, revelan la existencia de dos grupos distintos de TNOs con presencia de metanol en su superficie: uno con una cantidad reducida de metanol en la superficie y un gran reservorio debajo de ella, y otro—el más alejado del sol—con una presencia de metanol en general más débil.
La importancia de los TNOs en la comprensión del sistema solar
Los TNOs son cruciales para entender los orígenes de nuestro sistema solar, ya que son restos increíblemente bien conservados del disco protoplanetario—el disco de gas y polvo que rodea a una joven estrella como el sol—y pueden proporcionar a los científicos una visión exhaustiva del pasado.
La profesora de investigación Noemí Pinilla-Alonso, del departamento de física de UCF y actualmente en la Universidad de Oviedo, co-lideró la investigación como parte del programa DiSCo, que busca descubrir las composiciones superficiales de los TNOs, junto con la profesora asociada Ana Carolina de Souza-Feliciano.
Pinilla-Alonso destaca que la investigación ayuda a reconstruir la historia de la química del sistema solar y proporciona información sobre exoplanetas, donde el metanol y el metano juegan un papel crucial en la configuración de las atmósferas y en la indicación de las condiciones de mundos potencialmente habitables.
«El metanol, un alcohol simple, se ha encontrado en cometas y TNOs distantes, lo que sugiere que podría ser un ingrediente primitivo heredado de los primeros días de nuestro sistema solar—o incluso del espacio interestelar», afirma Pinilla-Alonso. «Pero el metanol es más que un simple remanente del pasado. Cuando se expone a la radiación, se transforma en nuevos compuestos, actuando como una cápsula química que revela cómo estos mundos helados han evolucionado durante miles de millones de años.»
El hielo de metanol es un precursor clave que puede llevar a la formación de moléculas orgánicas como azúcares, y su descubrimiento en los TNOs abre la puerta a futuras investigaciones.
Las diferencias espectrales revelan que no todos los TNOs se formaron a partir de los mismos ingredientes moleculares. En cambio, sus composiciones reflejan sus orígenes—dónde y cómo se formaron—y sus transformaciones a lo largo del tiempo.
«Lo que más me emocionó fue darme cuenta de que estas diferencias estaban vinculadas al comportamiento del metanol—un ingrediente clave que había sido esquivo en las observaciones desde la Tierra», comenta Pinilla-Alonso. «Nuestros hallazgos sugieren que el metanol se está destruyendo en la superficie de los TNOs por la irradiación, pero permanece más abundante en el subsuelo, protegido de esta exposición».
De Souza-Feliciano, quien ayudó a sintetizar los datos de laboratorio con modelos para explicar mejor el comportamiento del metanol, señala que uno de los mayores sorpresas provino del comportamiento del metanol. «Desde los datos de laboratorio, sus firmas en longitudes de onda más cortas difieren de las fundamentales en longitudes de onda más largas», dice.
Los TNOs del grupo conocido como «cliff», cuyo reflejo no aumenta después de aproximadamente 3,3 micrones, son cápsulas del tiempo para nuestro sistema solar. Este grupo alberga TNOs «clásicos fríos», que han permanecido en gran medida en su lugar desde su formación, lo que los convierte en clave para entender el sistema solar exterior.
Rosario Brunetto, un astrónomo de la Université Paris-Saclay, dirigió la investigación junto a sus colegas Elsa Hénault y Sasha Cryan, y considera que este descubrimiento proporcionará un conocimiento fundamental sobre nuestro sistema solar y despertará el interés en la ciencia planetaria.
«Este descubrimiento no solo redefine nuestra comprensión de los TNOs, sino que también ofrece una referencia crucial para interpretar las observaciones del JWST de otros objetos distantes, como los troyanos de Neptuno, centauros y asteroides, así como para futuras misiones que exploren el sistema solar exterior», concluye Brunetto.
Además, el investigador de UCF FSI, Charles Schambeau, y la estudiante de posgrado en física, Brittany Harvison, también contribuyeron a la investigación.
Más información:
R. Brunetto et al, Diversidad espectral de los TNOs de DiSCo revelada por JWST: Esculpido temprano y irradiación tardía, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adb977
