ウェッブとスピッツァー、極端デブリ円盤を火星級衝突に分類

天文学者らは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡の観測データを組み合わせ、若い恒星を取り巻く「極端デブリ円盤」の包括的な分析結果をまとめた。円盤はシリカの有無で2種類に分けられ、それぞれ火星サイズおよび月サイズの天体衝突と結びつくことが示された。

極端デブリ円盤は若い恒星の約1%にしか見られない稀な存在で、理論的な予測に反して見つかる。今回、スピッツァーのアーカイブから5個の円盤、ウェッブでは16個の円盤が観測され、そのうち12個は初観測、4個はスピッツァーが発見した円盤の追跡観測だった。これにより合計21個の系が分析対象となった。

これらの円盤には、より小さな塵の粒子、温かい塵の高い集中度、不規則な明るさの変動という、3つの共通する特性がある。

円盤はシリカに富むタイプとシリカに乏しいタイプに分類され、約3分の1がシリカに富み、残る3分の2がシリカに乏しい。シリカに富む円盤は火星サイズの天体同士の高エネルギー衝突で作られ、シリカに乏しい円盤は月サイズの天体のすれ違い衝突など、より小規模な衝突に由来する。

なお、地球の月は、地球と火星サイズの天体が衝突した結果形成された可能性が高いとされている。

研究チームには、米国コロラド州ボルダーの宇宙科学研究所のケイト・スー氏や、ハンガリー・ブダペストのコンコリー天文台のアグネス・コシュパル氏らが参加している。

惑星形成の最終段階で起きる巨大衝突は、地球と月の起源を理解する鍵となる。極端デブリ円盤の研究成果は、太陽系外の若い星系で起きた衝突の規模を直接示しており、月形成シナリオの検証に役立つ。また、NASAのアルテミス計画が人類の月面再訪と将来の火星探査を目指す中、こうした基礎的な惑星進化の知見は、月や火星の成り立ちを理解する上でも重要である。

NASAのアルテミス計画は、人類を再び月に送り、持続的な月面探査と将来の火星有人探査に備えることを目標としている。