2017 年,Pan-STARRS1 天文台尋找近地小行星的天文學家發現了一個物體,當時它以每秒 38.3 公里(每秒 23.8 英里)的速度衝過我們的太陽。
很快,世界各地的望遠鏡都指向了這個不尋常物體的方向,試圖在它遠離太陽之前捕獲盡可能多的數據。 透過觀察該物體反射的可見光,科學家們能夠確定其大小和形狀,發現它長約 400 公尺(1,300 英尺),形狀可能像一個餅子。
物體的速度和軌跡A/2017 U1表明它不是來自我們的太陽系,並且它將再次離開我們的太陽系。 「Oumuamua,現在被稱為,是我們第一個確認的。
令科學家對該物體感到困惑的一件事是,它在穿過太陽系時經歷了非重力加速度,這意味著它所經歷的加速度不能僅用作用在其上的重力來解釋。 雖然這導致了一些人,包括哈佛大學備受爭議的天文學家阿維·勒布,推測「Oumuamua 可能是一艘外星飛船或由於產生了自己的推力,人們提出了更多可能的解釋。
天文學家真正困惑的不是加速度本身。 當彗星接近太陽並升溫時,它們排氣,失去氣體和灰塵,形成它們的痕跡或彗髮。 這種排氣就像推進器一樣,稍微改變彗星的軌道、旋轉和速度。 放氣可以解釋「Oumuamua」的加速,但沒有觀察到彗髮,而且它的形狀對於彗星來說是不尋常的。
2023 年,一個團隊想出了一個:「Oumuamua 是一種富含水的星子,當它穿過我們的太陽系時,它從表面失去了氫。
「一顆穿過星際介質的彗星基本上會被宇宙輻射煮熟,從而形成氫氣。我們的想法是:如果發生這種情況,你能不能把它困在體內,這樣當它進入太陽系時,它就會被加熱後,它會釋放出氫氣嗎? 加州大學柏克萊分校化學助理教授、該論文的合著者 Jennifer Bergner 在一篇論文中表示陳述。 “這能定量地產生解釋非重力加速度所需的力嗎?”
20世紀進行的研究表明,當宇宙射線等高能粒子撞擊冰冷的物體時,分子(H2)產生並被困在冰中。
伯格納說:「對於直徑幾公里的彗星,放氣將來自相對於物體主體而言非常薄的外殼,因此無論從成分上還是在任何加速度方面,你不一定會期望這是一種可檢測到的效應。 “但由於‘Oumuamua 非常小,我們認為它實際上產生了足夠的力量來推動這種加速。”
該物體很可能是一顆星際星子,在與太陽相遇時失去了氫,改變了它的速度。 2017 年的另一項研究暗示,這可能是該物體第一次與恆星相遇。
「'Oumuamua 在右手銀河座標的日心入射速度為 v∞(U, V, W)=(−11.2, −22.4, −7.6) km s−1。 這非常接近太陽附近恆星的平均運動,與 U 和 W 的平均值偏差特別小,」該團隊在他們的研究中解釋道。紙。
「較年輕的恆星比較老的系統具有更小的速度彌散,因此這種與準確的局部平均速度的接近表明它起源於一個年輕的恆星系統,儘管不能排除'Oumuamua'已經繞星系運行數十億年的可能性。失去揮發物的機會。
然而,對氫的解釋一直存在挑戰,物理化學家 Niels Ligterink 提出「建模、實驗室和理論結果表明,足夠的 H 不太可能存在」。2如果物體主要由 H 組成,則可以在 'Oumuamua 中生成以加速它2哦冰」。
「這意味著『Oumuamua 加速必須有另一個或額外的驅動因素,」他在一份報告中寫道。問題出現回應2023年學習,「或該物體具有非常不尋常的冰成分,並且比假設的年齡要大得多(> 500 Myr)」。
然而,他假設如果該物體是比假設的要老得多並且含有(例如)甲醇,一旦脫氣開始,可能會有足夠大的產量來產生觀察到的加速度。
回應 Ligterink,團隊指出,「很明顯,需要額外的實驗努力來探索 H 的趨勢2O 輻射分解,例如較厚的冰和較長的時間尺度。 然而,現有的實驗數據並不能令人信服地證明更高的H2在天文物理環境中不可能發生這種情況,」他補充說,實驗發現較高的產量(約 35%)通常與不確定性一致。
「我們一致認為,在對『Oumuamua 的行為進行建模時,重要的是要考慮其年齡和接收到的能量劑量以及冰相 H 等因素。2研究小組在回覆中寫道:「最終,我們論文中提出的模型可以解釋『Oumuamua』的非重力加速度,並假設其年齡、成分和 H2身體的內容與現有的實驗和觀察限制相容。
更仔細地研究這個物體可以告訴我們更多關於。 不幸的是,它現在超出了我們現有望遠鏡的範圍,因此需要探測器來更詳細地研究它。 這樣的使命-被稱為天琴座計劃-有人提議這樣做,也許可以彈射越過木星並獲得重力加速度。