O telescópio James-Webb acaba de observar os vestígios de colisões tão violentas que podem reduzir mundos rochosos inteiros a poeira.
Em torno de algumas estrelas jovens, os astrónomos detetaram muito mais poeira quente do que o previsto. Essa matéria forma discos de detritos próximos da estrela, numa região comparável àquela onde se encontram os planetas rochosos do nosso Sistema Solar. A sua origem continuava difícil de determinar com precisão.
Uma equipa utilizou o telescópio espacial James-Webb para estudar 21 destes sistemas classificados como extremos. O seu instrumento MIRI observa no infravermelho médio, uma gama de comprimentos de onda particularmente adequada à análise de poeiras quentes. O espectro obtido revela quais os minerais presentes nos detritos.
Vários discos contêm sílica e outros materiais transformados por temperaturas muito elevadas. Estas assinaturas podem surgir quando uma colisão entre grandes corpos rochosos liberta energia suficiente para derreter ou vaporizar parte da sua matéria. Os fragmentos arrefecem depois sob a forma de poeiras e grãos minúsculos.
Estes impactos são de uma violência difícil de imaginar. Ocorrem durante as últimas etapas da formação de um sistema planetário, quando os embriões de planetas ainda partilham órbitas instáveis. Alguns acabam por colidir a vários quilómetros por segundo.
O nosso próprio Sistema Solar terá conhecido este tipo de acontecimento. O cenário dominante para o nascimento da nossa Lua envolve, aliás, uma colisão entre a jovem Terra e outro grande corpo, há cerca de 4,5 mil milhões de anos. Os sistemas observados pelo Webb permitem, assim, aceder a fenómenos que provavelmente moldaram os planetas rochosos em torno do Sol.
No entanto, nem todos os discos apresentam a mesma composição. Esta diversidade indica que as colisões podem atingir corpos formados por materiais diferentes ou ocorrer com energias distintas. Algumas poeiras podem provir de superfícies rochosas; outras, de camadas mais profundas expostas pelo impacto.
Os astrónomos também podem acompanhar estes sistemas ao longo do tempo. A quantidade de poeira evolui depois de uma colisão: os grãos dispersam-se, são destruídos ou voltam a cair sobre outros corpos. Observações repetidas permitirão, assim, estimar a frequência dos impactos e o período durante o qual os seus vestígios permanecem visíveis.
Os investigadores querem agora relacionar estas assinaturas minerais com a idade das estrelas e a arquitetura dos seus sistemas planetários. Poderão, assim, determinar em que momento as colisões gigantes são mais frequentes e reconstituir melhor o período caótico durante o qual planetas comparáveis à Terra terminam a sua formação.