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Investigador de Coimbra ajuda a descobrir gelos de CO2 e de monóxido de carbono nos confins do Sistema Solar 

Notícias de Coimbra | 3 semanas atrás em 29-05-2024

Um estudo internacional, em que participa Nuno Peixinho, investigador do Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) e do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) de Coimbra, revela uma vasta presença de antigos gelos de dióxido de carbono (CO2) e monóxido de carbono (CO) em Objetos transneptunianos (TNOs), sugerindo que o CO2 pode ter existido na formação do nosso Sistema Solar.

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Esta investigação, publicada na Nature Astronomy, sugere que o gelo de CO2 era abundante nas regiões exteriores frias do enorme disco de gás e poeiras em rotação a partir do qual se formou o nosso Sistema Solar, normalmente conhecido por disco protoplanetário. 

Os investigadores descreveram a deteção de dióxido de carbono em 56 TNOs e monóxido de carbono em 28, de uma amostra de 59 objetos observados com o novo Telescópio Espacial James Webb (JWST). De acordo com o estudo, o dióxido de carbono está presente nas superfícies de virtualmente toda a população transneptuniana, independentemente das suas famílias e do tamanho do corpo, enquanto o monóxido de carbono foi detetado apenas em objetos com alta abundância de dióxido de carbono. 

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«É a primeira vez que observamos um grande número de TNOs na região do infravermelho, que não nos é acessível com telescópios na superfície da Terra, então, de certa forma, tudo o que vimos com a análise dos dados obtido com o JWST é impressionante e único», considera Nuno Peixinho, coautor do estudo. 

«Não esperávamos descobrir que o dióxido de carbono fosse tão omnipresente na região para além de Neptuno, a Cintura de Kuiper, e menos ainda que o monóxido de carbono estivesse presente em tantos TNOs. Esta descoberta pode ajudar-nos ainda mais a compreender a formação do nosso Sistema Solar e como estes pequenos objetos celestes podem ter migrado de umas regiões para outras, algo que sabemos ter acontecido, mas que ainda tem muitas pontas soltas», acredita o investigador da FCTUC.

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Os Objetos transneptunianos, que orbitam o Sol na Cintura de Kuiper, situada para além de Neptuno, são relíquias muito bem preservadas do processo de formação planetária. Estas descobertas ajudam a impor restrições importantes sobre onde esses objetos foram formados no Sistema Solar primordial, como chegaram à região que habitam hoje e como as suas superfícies se alteraram e evoluíram desde a sua formação. Como se formaram e sempre se encontraram a grandes distâncias do Sol, e são bem mais pequenos que os planetas, contêm ainda a informação original e não processada sobre a composição original do disco protoplanetário, daí serem considerados verdadeiros “fósseis” do Sistema Solar.

Segundo o estudo, o dióxido de carbono é comumente encontrado em muitos objetos do nosso sistema solar. As possíveis razões para a falta de deteções anteriores de gelo de dióxido de carbono em TNOs incluem não só as fortes limitações observacionais no infravermelho, como o dióxido de carbono estar essencialmente enterrado sob camadas de outros gelos menos voláteis, como o gelo de água, ou outro material refratário/rochoso, ou mesmo devido à sua recombinação com outras moléculas em consequência da permanente irradiação cósmica que estão sujeitas. 

«A descoberta simultânea de dióxido de carbono e monóxido de carbono nos TNOs parece ser algo natural, mas ao mesmo tempo levanta muitas questões. Embora o dióxido de carbono tenha provavelmente sido acumulado logo da nuvem que gerou o nosso disco protoplanetário, a origem do monóxido de carbono é mais incerta», ressalva o astrofísico. 

«O CO é um gelo muito volátil mesmo nas muito frias superfícies dos TNOs. Não podemos descartar a possibilidade de o monóxido de carbono ter sido originalmente acumulado e de alguma forma ter sido retido até a presente data. No entanto, os dados sugerem que o mais provável é ter sido produzido pela irradiação de outros gelos contendo carbono não sendo, portanto, verdadeiramente original», conclui. 

Este trabalho faz parte do programa Discovering the Surface Compositions of Trans-Neptunian Objects (DiSCo-TNOs), liderado pelos cientistas planetários Mário Nascimento De Prá e Noemí Pinilla-Alonso, do Florida Space Institute (FSI) da Universidade da Flórida Central. 

O artigo científico “Widespread CO2 and CO ices in the trans-Neptunian population revealed by JWST/DiSCo-TNOs” está disponível aqui

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