El polvo exozodiacal son granos de carbono amorfo y polvo de silicato de 1 a 100 micrómetros de tamaño que llenan el plano de los sistemas planetarios extrasolares. Es el análogo exoplanetario del polvo zodiacal , los granos de polvo de 1 a 100 micrómetros que se observan en el sistema solar, especialmente en el interior del cinturón de asteroides. Al igual que el polvo zodiacal, estos granos probablemente se produzcan por la desgasificación de cometas, así como por colisiones entre cuerpos progenitores más grandes, como los asteroides. Las nubes de polvo exozodiacales suelen ser componentes de discos de escombros que se detectan alrededor de estrellas de la secuencia principal a través de su exceso de emisión infrarroja . Los discos exozodiacales particularmente calientes también se encuentran comúnmente cerca de estrellas de tipo espectral AK. [1] Por convención, el polvo exozodiacal se refiere a la parte más interna y más caliente de estos discos de escombros, dentro de unas pocas unidades astronómicas de la estrella. [1] Cómo el polvo exozodiacal es tan frecuente tan cerca de las estrellas es un tema de debate con varias teorías en competencia que intentan explicar el fenómeno. Las formas de las nubes de polvo exozodiacales pueden mostrar la influencia dinámica de los planetas extrasolares y potencialmente indicar la presencia de estos planetas. Debido a que a menudo se encuentra cerca de la zona habitable de una estrella , el polvo exozodiacal puede ser una fuente de ruido importante para los intentos de obtener imágenes de planetas terrestres. Alrededor de 1 de cada 100 estrellas de los sistemas solares cercanos muestra un alto contenido de polvo caliente, aproximadamente 1.000 veces mayor que la emisión media de polvo en el rango de 8,5 a 12 μm.
Aunque inicialmente este polvo era teórico, ahora hemos observado su firma infrarroja al intentar observar exotierras. [2] Como el polvo exozodiacal es el equivalente extrasolar del polvo zodiacal , se teoriza que su formación es la misma. Esto contrasta con el polvo interestelar, que no queda atrapado en un sistema solar. [3] Las partículas sobrantes de la formación de un sistema solar, así como los escombros de las colisiones de objetos más grandes, dejan tras de sí polvo exozodiacal. [4] Sin embargo, se cree que la cantidad potencial de polvo exozodiacal es cada vez menor, a medida que cuerpos masivos como los planetas absorben cantidades significativas de él. Por ejemplo, la Tierra absorbe 40.000 toneladas de este polvo cada año. El polvo emite radiación infrarroja y, mediante interacciones gravitacionales con cuerpos como el Sol, forma anillos infrarrojos. Estos anillos se han observado en muchos sistemas solares a lo largo de la Vía Láctea. [5] Se teoriza que el polvo de diferentes fuentes, como colisiones de asteroides, cometas y partículas atrapadas, forma diferentes estructuras infrarrojas, respectivamente. [6]
Las observaciones han encontrado que algunas AK de tipo espectral tienen firmas infrarrojas de polvo exozodiacal mucho más cerca de la estrella de lo que se teoriza que sea posible. Dentro de una determinada circunferencia de la estrella, se espera que el polvo sea triturado y expulsado por la estrella en unos pocos años. Si bien se ha confirmado que el polvo existe tan cerca de una estrella, los modelos aún no pueden explicar su presencia. [1] Modelar el comportamiento del polvo zodiacal y exozodiacal es un área de investigación digna de mención, ya que el polvo se presenta como ruido para los astrónomos que intentan observar cuerpos planetarios. Si el polvo se puede modelar con precisión, se puede restar de las observaciones de exotierras. [2]