เวบบ์และสปิตเซอร์เผย 21 ดิสก์เศษซากสุดขั้ว ต้นแบบการชนสร้างดวงจันทร์

นักดาราศาสตร์ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ที่ปลดระวางแล้วร่วมกับกล้องเจมส์ เวบบ์ เพื่อรวบรวมตัวอย่าง 'ดิสก์เศษซากสุดขั้ว' จำนวน 21 ระบบรอบดาวฤกษ์อายุน้อย

การศึกษาพบร่องรอยการชนกันของวัตถุขนาดเท่าดาวอังคารและดวงจันทร์ ซึ่งให้เบาะแสใหม่เกี่ยวกับกระบวนการก่อตัวของดาวเคราะห์คล้ายกับกำเนิดดวงจันทร์ของโลก

สปิตเซอร์เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ค้นพบดิสก์เศษซากชนิดย่อยซึ่งเรียกว่า extreme debris disks และเวบบ์ถูกนำมาใช้สำรวจระบบดาวฤกษ์อายุน้อยที่แสดงสัญญาณการชนกันเหล่านั้น

ตัวอย่างที่รวบรวมได้ประกอบด้วย 21 ระบบ แบ่งเป็น 5 ระบบจากข้อมูลเก็บถาวรของสปิตเซอร์ และ 16 ระบบจากเวบบ์ ในจำนวนนี้ 12 ระบบเป็นการสำรวจใหม่ทั้งหมด อีก 4 ระบบเป็นข้อมูลติดตามผลจากดิสก์ที่เคยพบโดยสปิตเซอร์

ดิสก์เศษซากสุดขั้วมีคุณสมบัติหลักร่วมกันสามประการ คือ มีฝุ่นขนาดเม็ดเล็กกว่า มีฝุ่นร้อนหนาแน่นมาก และมีความสว่างที่เปลี่ยนไปเปลี่ยนมาอย่างไม่สม่ำเสมอ

ดิสก์เหล่านี้ถูกจัดกลุ่มเป็นชนิดที่มีซิลิกาสูงและชนิดที่มีซิลิกาต่ำ โดยประมาณหนึ่งในสามเป็นชนิดซิลิกาสูงซึ่งเกิดจาการชนพลังงานสูงระหว่างวัตถุขนาดเท่าดาวอังคาร ส่วนอีกสองในสามเป็นชนิดซิลิกาต่ำซึ่งเกิดจากการชนในระดับเล็กกว่า เช่น การเฉี่ยวชนระหว่างวัตถุขนาดเท่าดวงจันทร์

ดิสก์เศษซากสุดขั้วพบได้ในหมู่ดาวฤกษ์อายุน้อยเพียงประมาณ 1% จึงถือว่าหายาก และขัดกับที่แบบจำลองทางทฤษฎีเคยคาดการณ์ไว้

คณะผู้วิจัยนำโดยเคท ซู จากสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ โบลเดอร์ รัฐโคโลราโด และอักเนส โคชปาล จากหอดูดาวคอนโคลี บูดาเปสต์ ฮังการี

การศึกษาดิสก์เศษซากสุดขั้วเปิดหน้าต่างสู่กระบวนการชนกันของวัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์ ซึ่งสะท้อนภาพการเกิดของดวงจันทร์ที่เชื่อว่าเกิดจากการชนระหว่างโลกยุคแรกกับวัตถุขนาดเท่าดาวอังคาร (เธีย)

โปรแกรมอาร์ทิมิสของนาซามีเป้าหมายนำมนุษย์กลับสู่ดวงจันทร์และเตรียมพร้อมสำหรับดาวอังคาร ข้อมูลจากดิสก์เหล่านี้จึงเติมเต็มภาพความรุนแรงในระบบสุริยะยุคแรกและเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการสำรวจดวงจันทร์ในอนาคต

ดวงจันทร์ของโลกน่าจะเกิดจากการชนครั้งใหญ่ระหว่างโลกกับวัตถุขนาดเท่าดาวอังคารที่เรียกว่าเธีย ในช่วงแรกของระบบสุริยะ