Epsilon Eridani y su disco de polvo

Representación artística del sistema planetario conocido más cercano a nosotros: Epsilon Eridani
Se han descubierto muchas estrellas rodeadas de discos de polvo caliente. Puesto que los efectos dinámicos del viento estelar deberían barrer el polvo en largos periodos de tiempo, es presumible que éstos se hayan formado recientemente, probablemente por la colisión de pequeños cuerpos rocosos de un cinturón de asteroides o un Cinturón de Kuiper. Este disco se ha detectado alrededor de la estrella cercana ε Eridani. Sin embargo, también sabemos que ε Eridani alberga un planeta a una distancia de 3,4 UA, y se sospecha de un segundo a 40 UA. Debido a este planeta interior, cualquier cinturón de asteroides sería dinámicamente inestable, y el disco debería haber sido limpiado hace mucho tiempo dejando al sistema sin polvo en la región. Entonces, ¿Cómo consigue ε Eridani este polvo? Un nuevo estudio investiga esto.
El anillo de polvo interno fue descubierto por el Telescopio Espacial Spitzer por un equipo de astrónomos el pasado año. Además de este misterioso anillo interior, el sistema contiene también un frío anillo exterior de polvo a distancias mayores de 65 UA de un carácter más grumoso, posiblemente "pastoreado" por el planeta exterior.
Los autores del nuevo estudio, dirigido por Martin Reidemeister de la Universidad Friedrich-Schiller en Alemania, proponen que el anillo de polvo interior no se formó ahí originalmente. Por el contrario, proponen que se formó mediante colisiones en la parte exterior del Cinturón de Kuiper, pero las partículas migraron después hacia el interior debido a un efecto conocido como arrastre Poynting-Robertson. Este efecto se produce cuando los flujos de la estrella interactuan con objetos pequeños. Puesto que la radiación se mueve en dirección perpendicular a la órbita, hará que las partículas en orbita desciendan, al aplicar un vector de movimiento contra el avance de la partícula en el sistema de referencia de la partícula. Este es el mismo efecto que nos hace creer que la lluvia está cayendo hacia nosotros cuando conducimos y que hace que se acumulen sus gotas en el parabrisas. Al añadir un componente de movimiento que se opone al movimiento de la partícula, éste le roba momento angular a la partícula, provocando una caída hacia el interior en una trayectoria espiral. Como sabemos que ε Eridani tiene fuertes vientos, este efecto parece estar preparado dar una explicación.
Para probar esta hipótesis, el equipo modeló el sistema, variando la excentricidad del planeta interior entre dos posibles órbitas, una contando con la existencia del planeta interior, y la otra sin contar con él, así como con ensayando composiciones diferentes para el anillo de polvo exterior (más o menos silicatos en proporción al hielo). El equipo descubrió que podía reproducir razonablemente el sistema observado si el polvo comenzaba siendo una mezcla de hielos y silicatos en los que los hielos se sublimaban a medida que avanzaban hacia el interior, más allá del límite de hielo. Además, la órbita del planeta interior, aunque notablemente diferente de las dos órbitas propuestas, no tuvo un gran efecto en la distribución global de polvo.
En un futuro próximo, ε Eridani está destinada a ser tema de más publicaciones que exploren sus discos de polvo. El autor señala que los otros equipos ya han realizado observaciones con el Telescopio James Clerk Maxwell, y con otros, por lo que, ε Eridani será probablemente un objetivo primordial para el Telescopio Espacial James Webb.
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