El telescopio James Webb podría haber descubierto una sustancia nunca antes vista en estas lunas

El telescopio espacial James Webb ha detectado una señal de absorción infrarroja idéntica en Titán, la mayor luna de Saturno, y en Plutón, el planeta enano de los confines del sistema solar. La absorción se centra en una longitud de onda de 5,11 micrómetros y no corresponde a ninguna molécula registrada hasta ahora en la literatura científica. El hallazgo, publicado como preprint en arXiv el 11 de junio, sugiere que ambos mundos albergan una sustancia química completamente desconocida.

Lo que hace este descubrimiento especialmente intrigante es la rareza de encontrar una firma espectral idéntica en dos mundos tan distintos entre sí. Plutón, por el contrario, es un mundo helado situado en los confines del sistema solar, con una atmósfera mucho más tenue. A pesar de estas diferencias abismales, ambos presentan la misma característica de absorción infrarroja.

Los investigadores con el James Webb compararon minuciosamente los espectros contra una extensa base de datos de moléculas conocidas. Examinaron compuestos detectados en las atmósferas de ambos mundos, como etano, etileno, acetileno, propano, benceno y cianuro de hidrógeno. Ninguna de estas moléculas, ni sus hielos espectrales, produce una línea de absorción que coincida con la observación. La búsqueda exhaustiva de equivalentes químicos no arrojó resultado alguno, convirtiendo esta huella espectral en un misterio sin resolver.

Dos mundos, una pregunta sin respuesta para el James Webb

La distribución con el James Webb de esta absorción desconocida difiere notablemente entre ambos mundos. En Titán, además, la absorción no se distribuye de manera uniforme: es más intensa en el hemisferio trasero, el lado opuesto a la dirección del movimiento orbital de la luna alrededor de Saturno.

Para confirmar que esta señal proviene efectivamente de la superficie y no de la atmósfera, los científicos aplicaron un método ingenioso. Compararon el espectro del centro del disco de Titán con el de sus bordes. Si la absorción fuera atmosférica, debería intensificarse en los bordes, donde la luz atravesaría una mayor cantidad de gas. Sin embargo, observaron lo contrario: la señal era más débil en el borde. Esta prueba refuerza que la molécula desconocida reside en la superficie, no en el gas atmosférico que rodea estos mundos.

Los investigadores con el James Webb han propuesto varios candidatos plausibles para explicar la absorción. Entre ellos figuran el benceno, un hidrocarburo aromático en forma de anillo, posiblemente mezclado con otra molécula aún sin identificar. Otras opciones incluyen formas exóticas de hielo, como el hielo de acetileno o ceteno. Sin embargo, ninguno de estos candidatos encaja perfectamente con el patrón observado. Se necesitan más experimentos de laboratorio para confirmar cuál de estos compuestos, si alguno, es responsable de la absorción de esta longitud de onda específica.

Radiación cósmica y procesos químicos desconocidos

La diferencia en la anchura de la banda entre Plutón y Titán del James Webb ofrece pistas sobre los mecanismos químicos subyacentes. Los autores sugieren que podría deberse a la diversidad de entornos moleculares en cada mundo.

El hallazgo sugiere que podría existir un proceso químico común en las superficies de Titán y Plutón, a pesar de sus condiciones tan divergentes. Este descubrimiento ampliaría significativamente la comprensión de la química del sistema solar exterior.

La confirmación de la identidad con el James Webb de este compuesto requiere múltiples enfoques. Los investigadores planean utilizar futuras observaciones del James Webb para cartografiar la distribución de esta absorción a lo largo de toda la superficie de Titán. Si la sustancia aparece concentrada en regiones específicas, podría proporcionar pistas valiosas sobre su origen y los procesos que la generan. Además, es necesario reproducir en laboratorios terrestres mezclas químicas similares a las existentes en ambos mundos para comprobar si alguna genera la misteriosa banda de 5,11 micrómetros.

Sin embargo, la gran esperanza está depositada en la futura misión Dragonfly de la NASA con el James Webb. La sonda robótica llegará a Titán a mediados de la década de 2030, tras su lanzamiento previsto para no antes de 2028. Este innovador dron nuclear explorará directamente la superficie de la luna saturniana y analizará su composición química mediante instrumentos espectrales capaces de identificar moléculas con precisión. El espectrógrafo de Dragonfly podría resolver finalmente el misterio de esta absorción desconocida en Titán, y sus hallazgos también contribuirían a determinar si el mismo compuesto existe en Plutón.

Por ahora, esta huella espectral permanece sin nombre. Una pequeña depresión en los datos infrarrojos que, escondida entre millones de mediciones, podría estar señalando uno de los ingredientes químicos más intrigantes del sistema solar exterior. El James Webb ha abierto una puerta a nuevas preguntas sobre la composición y la química de mundos distantes, demostrando una vez más que el universo aún guarda secretos que desafían el conocimiento científico establecido.