Composición de discos de escombros extremos a lo largo del tiempo

Un equipo de investigadores recopiló la muestra más grande de discos de desechos extremos hasta la fecha gracias a los datos de los telescopios espaciales Spitzer y James Webb de la NASA. Estos sistemas estelares jóvenes son una subclase de discos de escombros, que sigue la etapa de disco protoplanetario juvenil.

Interesado en la composición mineralógica de estos sistemas estelares jóvenes, el equipo separó su muestra en ricos y pobres en sílice. Basándose en su categorización, pudieron inferir el tipo de colisiones que están ayudando a crear estos ambientes caóticos y polvorientos.

De su muestra, ocho son discos ricos en sílice (puntos negros), lo que sugiere que son producidos por impactos de alta energía entre cuerpos del tamaño de Marte donde se vaporiza una cantidad sustancial del material. 13 discos entran en la categoría pobre en sílice (puntos morados), lo que indica que las colisiones dentro de estos discos son de naturaleza menos intensa y ocurren entre objetos del tamaño de la Luna. El equipo también anotó la edad correspondiente de la estrella de cada disco y detectó una tendencia interesante: los discos ricos en sílice de su muestra se encuentran sólo alrededor de estrellas de menos de 300 millones de años. Las estrellas con discos pobres en sílice abarcan una amplia gama de edades.

Los hallazgos del estudio están dando forma a la comprensión de los científicos sobre nuestro propio sistema solar, que puede haber experimentado más de una fase extrema de disco de escombros. Las simulaciones sugieren que los planetas terrestres deberían formarse en los primeros cientos de millones de años. Este período se alinea con la distribución de los discos de desechos extremos ricos en sílice y con la estimación de los astrónomos de que la Tierra y la Luna se formaron alrededor de 100 millones de años después de que se formara el Sol, y que la Luna probablemente fue el resultado de una colisión entre la Tierra y un objeto del tamaño de Marte. 

La distribución de los discos pobres en sílice es ampliamente consistente con la hipótesis del Bombardeo Intenso Tardío para nuestro sistema solar, que propone que los planetas gigantes gaseosos migraron distancias significativas e interrumpieron gravitacionalmente las órbitas de cuerpos más pequeños. Debido a sus movimientos, se produjeron colisiones catastróficas que generaron fases de corta duración y ricas en polvo que se observan en los discos de escombros extremos.