2017 年,Pan-STARRS1 天文台的天文学家在寻找近地小行星时发现了一个物体以每秒 38.3 公里(每秒 23.8 英里)的速度飞过太阳。
很快,世界各地的望远镜都瞄准了这个不寻常物体的方向,试图在它离开太阳之前尽可能多地获取数据。通过观察该物体反射的可见光,科学家们能够确定它的大小和形状,发现它长约 400 米(1,300 英尺),形状可能像一个饼子。
物体的速度和轨迹A/2017 U1暗示它不是来自我们的太阳系,而且它会再次离开我们的太阳系。“Oumuamua,正如现在所称的,是我们第一个被证实的。
让科学家感到困惑的是,该物体在穿过太阳系时经历了非重力加速度,这意味着它经历的加速度不能仅用作用于它的重力来解释。虽然这导致一些人,包括哈佛大学备受争议的天文学家阿维·勒布,推测“Oumuamua”可能是一艘外星飞船,或者产生自己的推力,因此人们提出了许多更可能的解释。
天文学家真正困惑的不是加速本身。当彗星接近太阳并升温时,它们排气,失去气体和尘埃,形成彗尾或彗发。这种气体释放就像推进器一样,会稍微改变彗星的轨迹、旋转和速度。气体释放可以解释 ?Oumuamua 的加速,但没有观察到彗发,而且它的形状对于彗星来说很不寻常。
2023 年,一个团队想出了一个:?Oumuamua 是一个富含水的行星,当它穿过我们的太阳系时,其表面失去了氢。
“穿越星际介质的彗星基本上被宇宙辐射加热,从而形成氢。我们的想法是:如果发生这种情况,你能否将它困在体内,这样当它进入太阳系并变暖时,它就会释放出氢气?”加州大学伯克利分校化学助理教授、论文合著者詹妮弗·伯格纳 (Jennifer Bergner) 在一篇论文中说道陈述“这能否定量地产生解释非重力加速度所需的力?”
20 世纪的研究表明,当宇宙射线等高能粒子撞击冰体时,分子(H2) 被生成并被困在冰内。
“对于一颗直径几公里的彗星来说,相对于彗星本体而言,气体的排出来自非常薄的外壳,因此无论是从成分上还是从任何加速的角度来看,你都不一定能期望这是一种可探测到的效应,”伯格纳继续说道。“但由于‘奥陌陌’非常小,我们认为它实际上产生了足够的力量来驱动这种加速。”
该物体很可能是一颗星际行星,它在与太阳相遇时失去了氢,从而改变了它的速度。2017 年的另一项研究暗示,这可能是该物体首次与恒星相遇。
“右手银河系坐标中 Oumuamua 的太阳中心进入速度为 v?(U, V, W)=(?11.2, ?22.4, ?7.6) km s?1。这与太阳附近恒星的平均运动非常接近,U 和 W 与平均值的偏差特别小,”研究小组在论文中解释道。纸。
“年轻恒星的速度弥散度小于老恒星系统,因此这种接近精确局部平均速度的速度表明它起源于一个年轻的恒星系统,尽管不能排除“奥陌陌”已经绕行该星系数十亿年的可能性。这次相遇将“奥陌陌”的轨道从特别接近局部平均速度的轨道转变为通常偏离平均速度的轨道,暗示这可能是它第一次接近恒星,也是它第一次失去挥发性物质的机会。”
然而,氢的解释也面临挑战,物理化学家 Niels Ligterink 提出,“建模、实验室和理论结果表明,不太可能有足够的氢2如果该物体主要由氢组成,则可以在 ?Oumuamua 中产生以加速它2哦冰”。
他在一篇问题出现回应2023 年研究,“或者该物体的冰成分非常不寻常,并且比假设的要古老得多(>500万年)”。
然而,他假设,如果物体是比假设的要古老得多,并且含有(例如)甲醇,一旦开始脱气,产量可能会足够大,从而产生观察到的加速度。
回应 Ligterink研究小组指出,“显然,还需要进行更多的实验来探索 H2例如,更厚的冰和更长的时间尺度上,O 辐射分解。然而,现有的实验数据并不能令人信服地证明更高的 H2在天体物理环境中不可能出现这样的产量”,并补充说,实验发现更高的产量(约 35%)通常与不确定性一致。
“我们同意,在对‘Oumuamua’的行为进行建模时,重要的是要考虑其年龄和所接收的能量剂量,以及冰相 H2研究团队在回复中写道:“我们无法预测‘奥陌陌’的形成率和可能的最大产量。最终,我们论文中提出的模型可以解释‘奥陌陌’的非重力加速度,假设其年龄、成分和氢原子2与现有实验和观察限制相兼容的身体内容。”
更深入地研究该物体可以让我们更多地了解。不幸的是,它现在超出了我们现有望远镜的探测范围,因此需要探测器对其进行更详细的研究。这样的任务被称为天琴座计划? 已被提议这样做,也许会弹射越过木星并获得重力加速度。