Telescópio Webb identifica discos de detritos extremos que revelam colisões gigantes em sistemas planetários jovens

Pesquisadores utilizaram o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para analisar 21 discos de detritos extremos — ambientes raros que indicam colisões violentas entre corpos rochosos em órbita de estrelas jovens. Os resultados foram publicados na quinta-feira (data original do artigo) no periódico The Astrophysical Journal.

O estudo, liderado por Kate Su, do Space Science Institute (Boulder, Colorado), reuniu cinco discos arquivados pelo extinto telescópio Spitzer e 16 observados pelo Webb, sendo 12 inéditos e quatro complementares aos dados anteriores. Esses sistemas concentram grandes quantidades de poeira quente próxima às estrelas, região equivalente à órbita dos planetas rochosos no Sistema Solar.

Três características em comum

As observações de meio-infravermelho confirmaram que todos os discos da amostra apresentam:

  • grãos de poeira menores que os de discos protoplanetários ou de detritos clássicos;
  • alta concentração de material aquecido;
  • variações irregulares de brilho.

Composição aponta tipo de impacto

A equipe classificou os discos em dois grupos:

  • Ricos em sílica (cerca de 1/3 da amostra) — resultado de colisões de alta energia entre corpos do tamanho de Marte, com vaporização de grande parte do material.
  • Pobres em sílica (2/3) — gerados por impactos menores, semelhantes a encontros tangenciais entre objetos do tamanho da Lua.

Discos com sílica aparecem apenas em estrelas com menos de 300 milhões de anos, enquanto os pobres em sílica abrangem idades maiores e mostram maior variação de brilho, possivelmente causada pela rápida evolução dos fragmentos recém-gerados.

Raridade e implicações para a formação planetária

Discos de detritos extremos são detectados em apenas 1% das estrelas jovens conhecidas, o que sugere que fases tão turbulentas são breves. Os autores ressaltam que fenômenos semelhantes podem ter ocorrido mais de uma vez no próprio Sistema Solar, incluindo o impacto que formou a Lua há cerca de 100 milhões de anos após o nascimento do Sol.

Telescópio Webb identifica discos de detritos extremos que revelam colisões gigantes em sistemas planetários jovens - Imagem do artigo original

Imagem: science.nasa.gov

“Agora temos dados suficientes para esclarecer como esses discos se encaixam na formação e evolução de planetas rochosos”, afirmou Su. A equipe planeja observar mais sistemas para confirmar se discos antigos realmente não contêm sílica, como indicam os três exemplos com essa idade na amostra.

O James Webb é uma colaboração da NASA com a ESA e a CSA e segue investigando a origem e a evolução de sistemas planetários dentro e fora do Sistema Solar.

Com informações de NASA Science