Nhiều ngôi sao đã được phát hiện có những đĩa bụi hẹp bao quanh chúng. Một đĩa như vậy đã được phát hiện xung quanh ngôi sao gần đó ε Eridani. Tuy nhiên, ε Eridani cũng được biết là có một hành tinh ở khoảng cách 3,4 AU, và một hành tinh thứ hai ở 40 AU bị nghi ngờ. Do hành tinh bên trong này, bất kỳ vành đai tiểu hành tinh nào đóng cũng sẽ không ổn định về mặt động lực học và đã bị xóa sạch từ lâu, khiến hệ thống không có khả năng tạo ra bụi ở khu vực này. Vậy ε Eridani đã lấy bụi này ở đâu? Một nghiên cứu mới điều tra điều này.
Vòng bụi bên trong lần đầu tiên được phát hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học làm việc với Spitzer Kính viễn vọng không gian năm ngoái. Ngoài vòng trong bí ẩn này, hệ thống còn chứa một vòng bụi lạnh bên ngoài ở khoảng cách lớn hơn 65 AU với bản chất vón cục hơn, có thể được bao bọc bởi hành tinh bên ngoài.
Các tác giả của bài báo mới, do Martin Reidemeister dẫn đầu tại Đại học Friedrich-Schiller ở Đức, đề xuất rằng vòng bụi bên trong ban đầu được hình thành ở đó. Thay vào đó, họ đề xuất nó được tạo ra thông qua các va chạm ở vành đai Kuiper bên ngoài với vòng ngoài, nhưng di chuyển vào bên trong do một hiệu ứng được gọi là lực cản Poynting-Robertson. Hiệu ứng này được tạo ra khi dòng chảy từ ngôi sao tương tác với các vật thể nhỏ. Mặc dù các dòng chảy cuối cùng sẽ được truyền vuông góc với quỹ đạo, chuyển động của các hạt quay quanh sẽ khiến chúng cày qua điều này, khiến chúng dường như có một thành phần chuyển động về phía hạt trong khung tham chiếu hạt. Đây là hiệu ứng tương tự làm cho mưa dường như rơi xuống về phía bạn khi bạn lái xe và khiến nó chồng chất lên kính chắn gió của bạn. Vì thành phần chuyển động được thêm vào này trái ngược với chuyển động của hạt, nó cướp đi hạt của động lượng góc, khiến nó xoắn ốc vào trong. Cho rằng ε Eridani được biết là có gió mạnh, hiệu ứng này dường như được coi là một lời giải thích.
Để kiểm tra giả thuyết này, nhóm nghiên cứu đã lập mô hình hệ thống, thay đổi độ lệch tâm của hành tinh bên trong giữa hai quỹ đạo có thể có cho hành tinh bên trong, cả có và không có hành tinh bên ngoài, và các thành phần khác nhau cho vòng bụi bên ngoài (nhiều hoặc ít silicat so với Nước đá). Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng họ có thể tái tạo một cách hợp lý hệ thống quan sát được nếu bụi bắt đầu như một hỗn hợp của ices và silicat trong đó các ices trải qua sự thăng hoa khi chúng di chuyển vào trong, qua dòng tuyết. Ngoài ra, quỹ đạo của hành tinh bên trong, mặc dù khác biệt rõ rệt đối với hai quỹ đạo được đề xuất, không có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố chung của bụi.
Trong tương lai gần, ε Eridani dự kiến sẽ là chủ đề của các ấn phẩm tiếp theo thăm dò đĩa bụi của nó. Tác giả lưu ý rằng các nhóm khác đã tiến hành quan sát bằng Kính thiên văn James Clerk Maxwell cũng như các nhóm khác và, ε Eridani có thể sẽ là mục tiêu chính cho Kính viễn vọng Không gian James Webb khi ra mắt.
