宛如月球诞生重演，韦伯望远镜捕捉外星系“行星级剧烈碰撞”新证据
在太阳系形成早期，科学家认为一颗约火星大小的天体“忒伊亚”（Theia）曾撞击初生地球，大量岩石因撞击而汽化并抛入太空，其中部分物质最终聚合形成月球。如今，天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观测一类年轻恒星周围的特殊系统，发现其中可能留下与类似剧烈碰撞有关的证据，为研究类地行星形成与演化过程中的高能碰撞提供新的观测线索。
通过研究极端碎屑盘的组成，科学家推论，富含二氧化矽的碎屑盘是由火星大小天体之间的高能量碰撞所产生，而二氧 化矽含量较低的碎屑盘，则是由月球大小天体能量较低的碰撞事件形成。
这类系统称为“极端碎屑盘”（extremedebrisdisks，EDDs），是一般碎屑盘中的特殊类型。恒星周围的物质通常会由富含气体的 原行星盘逐渐演化为气体稀少的碎屑盘，而极端碎屑盘则具有异常大量、靠近恒星且温暖的尘埃，其位置约相当于太阳系内岩质行星所在区域。研究团队结合韦伯与已退役的史匹哲太空望远镜中红外光谱，分析21个极端碎屑盘，确认它们普遍具有较小的尘埃颗粒、大量温暖尘埃，以及不规则的红外亮度变化。这类系统目前相当罕见，估计仅约1%的年轻恒星呈现可观测的相关特征。
进一步分析尘埃的矿物组成后，研究人员将样本区分为富含二氧化矽与二氧化矽较少的两类。约三分之一属于富二氧化矽型，其特 征显示可能源自火星大小天体之间的高能碰撞，撞击过程中有相当比例的岩石物质被汽化；另外约三分之二则属于二氧化矽较少型，可能与月球大小天体之间较小尺度的碰撞，例如掠碰有关。富二氧化矽的系统目前只出现在年龄小于约3亿年的恒星周围，而二氧化矽较 少的系统则可存在于更广泛的年龄范围，且往往具有更明显的亮度变化。
研究结果显示，极端碎屑盘可能是观察行星形成后期剧烈碰撞与动力学不稳定的重要窗口。这些碰撞产生的大量细微尘埃，不仅记录了碰撞物质的矿物组成，也可能反映撞击能量与天体尺度。研究团队认为，早期太阳系或许也曾经历一个以上的极端碎屑盘阶段。由于富二氧化矽系统的年龄分布，与地球及月球约在太阳形成后1亿年左右形成的时间尺度相符。不过，这些结果主要提供类比与 演化线索，并不能直接证明太阳系曾经历完全相同的碰撞事件，未来需要更多样本与观测，才能进一步检验相关模型。