Många stjärnor har visat sig ha smala skivor med varmt damm som omger dem. En sådan skiva har upptäckts runt den närliggande stjärnan Eridani. Emellertid är det känt att Eridani har en planet på ett avstånd av 3,4 AU, och en andra på 40 AU misstänks. På grund av denna inre planet skulle alla asteroidbälten som stängs vara dynamiskt instabila också och borde ha rensats ut för länge sedan vilket gör att systemet inte kunde producera damm i detta område. Så var fick Eridani detta damm? En ny studie undersöker detta.
Den inre dammringen upptäcktes först av ett team av astronomer som arbetade med Spitzer Rymdteleskop förra året. Utöver denna mystiska inre ring innehåller systemet också en yttre, kall ring av damm på avstånd större än 65 AU med en mer klumpig natur, eventuellt hyrd av den yttre planeten.
Författarna till den nya artikeln, som leddes av Martin Reidemeister vid Friedrich-Schiller University i Tyskland, föreslår att den inre dammringen ursprungligen inte bildades där. Istället föreslår de att det skapades via kollisioner i det yttre Kuiper-bältet med den yttre ringen, men migrerade inåt på grund av en effekt känd som Poynting-Robertson drag. Denna effekt skapas när utflöden från stjärnan interagerar med små föremål. Medan utflödena i slutändan strömmar vinkelrätt mot banan, kommer rörelsen hos de kretsande partiklarna att få dem att plöja genom detta, vilket gör att de verkar ha en rörelsekomponent mot partikeln i partikelns referensram. Det är samma effekt som gör att regn verkar som om det faller mot dig när du kör och får det att höja sig på vindrutan. Eftersom denna tillsatta rörelsekomponent motsätter sig partikelns rörelse, berövar den partikelns vinkelmoment, vilket får den att spiral inåt. Med tanke på att ε Eridani är känd för att ha starka vindar verkar denna effekt vara en förklaring.
För att testa denna hypotes modellerade teamet systemet och varierade den inre planetens excentricitet mellan två möjliga banor för den inre planeten, både med och utan den yttre planeten, och varierande kompositioner för den yttre dammringen (mer eller mindre silikater vs. is). Teamet fann att de med rimlighet kunde reproducera det observerade systemet om dammet började som en blandning av is och silikater där isen genomgick sublimering när de rörde sig inåt förbi snölinjen. Dessutom hade den inre planetens omloppsbana, även om det påfallande skiljer sig åt de två föreslagna banorna, inte någon stor effekt på den totala dammfördelningen.
I den närmaste framtiden är ε Eridani planerad att bli föremål för ytterligare publikationer som undersöker sina dammskivor. Författaren konstaterar att andra team redan har genomfört observationer med hjälp av James Clerk Maxwell Telescope såväl som andra och att ε Eridani sannolikt kommer att vara ett främsta mål för James Webb Space Telescope vid lanseringen.
