Teleskop Jamesa Webba przyjrzał się rzadkiej klasie młodych układów planetarnych, w których dochodzi do wyjątkowo gwałtownych zderzeń ciał skalistych. NASA opisuje, że analiza tych „ekstremalnych dysków gruzowych” pomaga lepiej zrozumieć, jak mogły wyglądać niszczycielskie etapy formowania się planet w naszym własnym Układzie Słonecznym.
Dyski gruzowe to etap rozwoju otoczenia gwiazdy, gdy wcześniejszy, bogaty w gaz dysk protoplanetarny z czasem ustępuje miejsca środowisku bardziej „pyłowemu” i uboższemu w gaz. Już emerytowany teleskop Spitzera wskazał podgrupę obiektów, które wyróżniają się niezwykle dużą ilością ciepłego pyłu blisko gwiazdy, w obszarze podobnym do tego, gdzie w Układzie Słonecznym krążą planety skaliste.
Dlaczego te układy są tak rzadkie.
Choć teoretycznie takich faz powinno być wiele, obserwacje sugerują, że są wyjątkowo rzadkie. Jak podano w artykule NASA, na podstawie dotychczasowych danych szacuje się, że obserwowalne ślady tej fazy widać u około 1% młodych gwiazd.
Webb pomógł zebrać próbę, której wcześniej brakowało.
Zespół badaczy zestawił łącznie 21 ekstremalnych dysków gruzowych, wykorzystując zarówno archiwalne dane Spitzera, jak i nowe obserwacje Webba. Kluczowe było to, że w podczerwieni średniej Webb pozwolił zobaczyć szczegółowe „odciski palców” składu pyłu, czyli cechy widmowe potrzebne do rozróżniania materiałów.
Z pyłu da się wyczytać energię dawnych zderzeń.
Badacze potwierdzili trzy wspólne cechy tych układów: drobniejsze ziarenka pyłu niż w typowych dyskach, wysokie zagęszczenie ciepłego pyłu oraz nieregularne zmiany jasności w podczerwieni. Potem skupili się na mineralogii i podzielili dyski na bogate w krzemionkę oraz ubogie w krzemionkę. Najprościej mówiąc, taki podział ma wskazywać, jak „mocne” były kolizje, które wytworzyły gruz.
W interpretacji zespołu około jedna trzecia badanych dysków jest bogata w krzemionkę, co ma pasować do zderzeń o wysokiej energii między obiektami wielkości Marsa, w których część materiału ulega odparowaniu. Pozostałe dwie trzecie to dyski uboższe w krzemionkę, co wiązano z mniej energetycznymi zdarzeniami, np. „ocierającymi się” zderzeniami mniejszych ciał.
Co to może mówić o historii Układu Słonecznego.
NASA przypomina, że wczesną Ziemię mogło uderzyć ciało wielkości Marsa, a wyrzucony materiał miał następnie utworzyć Księżyc. Wyniki z Webba mają dostarczać wskazówek, jak często podobne epizody mogły zachodzić w młodych układach planetarnych i jak długo utrzymuje się pył po takich katastrofach. Zespół zaznacza jednocześnie, że wciąż jest wiele niewiadomych, a hipotezy o zależności składu od wieku gwiazd będą wymagały dalszych obserwacji większej liczby obiektów.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: NASA
