Onderzoekers leiden uit midden-infraroodspectra van 21 extreme puinschijven rond jonge sterren twee soorten botsingsscenario’s af. Silicarijke schijven wijzen volgens hen op energierijke inslagen tussen Marsgrote hemellichamen; silica-arme schijven passen bij kleinere, minder energierijke botsingen. De botsingen zelf zijn niet rechtstreeks waargenomen.
De onderzoeksresultaten verschenen op 1 oktober 2026 in The Astrophysical Journal, meldde NASA. Het team onder leiding van Kate Su gebruikte waarnemingen van de James Webb Space Telescope (Webb) en archiefgegevens van de inmiddels buiten gebruik gestelde Spitzer Space Telescope.
Een steekproef van 21 extreme puinschijven
Extreme puinschijven bevatten ongewoon veel warm stof, met kleinere stofdeeltjes dan gebruikelijk in protoplanetaire of klassieke puinschijven. Ook verandert hun helderheid onregelmatig. Webb en Spitzer brachten met midden-infraroodspectra kenmerken van het stof in kaart; de onderzoekers gebruikten de samenstelling ervan om botsingsscenario’s af te leiden.
De steekproef omvatte 21 schijven. Bij vijf gebruikten de onderzoekers archiefwaarnemingen van Spitzer; 16 werden met Webb onderzocht. Daarvan waren er 12 nieuw waargenomen en vier vervolgwaarnemingen van systemen die eerder met Spitzer waren bestudeerd.
Silica hangt samen met twee botsingsscenario’s
Ongeveer een derde van de onderzochte schijven is rijk aan silica, oftewel siliciumdioxide. De onderzoekers verbinden die schijven met energierijke inslagen tussen hemellichamen ter grootte van Mars, waarbij veel rotsachtig materiaal kan verdampen.
De overige ongeveer twee derde is silica-arm. Die schijven passen volgens de onderzoekers bij botsingen op kleinere schaal en met minder energie, waaronder schampende inslagen tussen objecten ter grootte van de maan. Het onderscheid komt dus uit de samenstelling van het stof en de spectra, niet uit beelden van de botsende objecten.
Leeftijd en wisselende helderheid
Silicarijke schijven zijn in de steekproef tot dusver alleen aangetroffen rond sterren jonger dan 300 miljoen jaar. Silica-arme schijven komen voor bij sterren met uiteenlopende leeftijden en vertonen vaak sterkere helderheidsveranderingen. Slechts drie schijven in het onderzoek vielen in de besproken oudere leeftijdscategorie.
Veranderende banen en nieuwe botsingen kunnen volgens de onderzoekers verklaren hoe het stof en de infraroodhelderheid zich ontwikkelen. Op basis van de waarnemingen tot dusver schatten wetenschappers dat ongeveer 1% van de jonge sterren zichtbare kenmerken van deze extreme puinschijffase vertoont.
Mogelijke link met de vorming van de maan
De patronen passen bij de hypothese dat de vroege aarde botste met een Marsgroot hemellichaam en dat uit het vrijgekomen materiaal de maan ontstond. Ook een mogelijke relatie met het Late Heavy Bombardment, een periode met veel inslagen in het vroege zonnestelsel, blijft een hypothese. De schijven rond jonge sterren leveren context voor die ideeën, maar reconstrueren de geschiedenis van ons zonnestelsel niet.
