首位太陽系星際訪客，奧陌陌起源之謎，終於有了答案

2023-04-01 05:20:37 1

奧羅莫是破碎的「超級地球」的遺蹟嗎？

Oumuamua是2017年通過我們太陽的外星人。最近的計算機模型顯示，奧羅莫可能是在與其宿主恆星密切接觸的過程中形成的。"奧羅莫人可能出生於一個碎片盤，甚至是一個解體的超級地球."研究人員說。

中國科學院張院士、林院士模擬潮汐崩塌場景製作的類奧羅莫物體示意圖。

資料來源:中國科學院國家天文臺/張/加州大學聖克魯斯分校；背景:(歐洲南方天文臺)ESO/m . Kornesser

天文學家此前曾推測，太陽系外出生的天體每年都會穿過地球軌道。2017年，夏威夷的一位天文學家發現了第一個這樣的天體外物。國際天文聯合會(IAU)將其命名為「1I/『Oumamua』(奧羅莫)，其中「1I」表示它是第一個星際物體，「Oumamua」是夏威夷語中的「來自遠方的使者先安排」。

世界各地的天文學家只有幾個月的時間來研究這個物體。當奧羅莫人第一次被發現時，它已經過了太陽，準備逃跑。

天文學家發現這個物體非常乾燥(不像彗星那麼多冰)，並且出奇地細長。它是如何形成的？你從哪裡來？現在，計算機模型似乎能夠回答這些問題:奧羅莫在與母星近距離相遇後飛向我們，所以奧羅莫可能是一個解體的外星球的碎片。

這項研究發表在2020年4月同行評議的《自然天文學》雜誌上。

第一作者是中國科學院國家天文臺的張贇。他和加州大學聖克魯斯分校的道格拉斯·林利用計算機模擬技術展示了像奧羅莫這樣的天體是如何在地球上的海洋這樣的潮汐力的影響下形成的。林陳述道:

我們發現，當母體與宿主恆星密切接觸時，像奧爾默特這樣的星際物體會產生大量潮汐碎片，然後被拋入星際空間空。

藝術家概念中的雪茄般的奧羅莫:這是第一個已知的明星訪客

這些圖像是由歐洲南方天文臺和K. Meech等人提供的。

2017年9月，奧羅莫經過了離太陽最近的地方。一個月後，天文學家在夏威夷用泛星1號望遠鏡發現了它。Oromo的細長形狀及其進出太陽系的路徑讓天文學家甚至認為它可能是一艘外星飛船(就像阿瑟·克拉克的經典科幻小說《與Rama會合》)。張贇評論道:

這確實是一個神秘的物體，但有一些跡象，如它的顏色和沒有無線電發射，表明奧羅莫是一個自然天體。

當然，奧羅莫不同於我們以前見過的任何其他自然物體。

天文學家預計第一個發現的星際物體是一個冰狀物體，如彗星。

事實上，第二個已知的星際物體——21/鮑裡斯·羅夫，首次發現於2019年8月——是一顆彗星。這是可以理解的，因為太陽系的最外層被認為是彗星聚集的地方。此外，如果太陽系的形成方式能夠創造出充滿彗星的奧爾特雲，那麼其他的恆星系統也可能是一樣的。奧爾特雲中的彗星有時會被拋出其宿主恆星系統，即成為星際物體。沒有人知道奧爾特雲延伸多遠。然而，不難想像恆星系統附近的奧爾特雲可能會有一些混合。

然而，彗星相當冷。它們富含揮發性物質——這些元素從固態迅速升華為氣態——當被太陽加熱時，它們會留下獨特的尾巴。例如，當21/博裡索夫離我們的恆星最近時，它的形狀確實發生了變化。

但是奧羅莫看起來非常不同。例如，它的表面看起來非常乾燥，揮發性物質不豐富，這表明它更像巖石而不是冰。張贇解釋說，天文學家已經計算出一定有大量像奧羅莫這樣的星際物體。他說:

奧羅莫的發現意味著巖石星際物體的數量比以前想像的要多得多。平均來說，每一個行星系統可以拋出大約100萬億個像奧羅莫這樣的天體。這表明我們需要為類似天體的產生設想一個通用模型。

這幅插圖是一項研究，向我們展示了潮汐擾動過程可能會導致一些「omomo」形狀的物體飛離它們原來的恆星系統，並最終作為入侵者進入我們的太陽系。來自的圖片

中國科學院國家天文臺/張/加州大學聖克魯斯分校；背景:(歐洲南方天文臺)ESO/m . Kornesser

和林利用高解析度的計算機模擬，試圖重現「奧羅莫」等天體的可能場景。他們關心的是潮汐力，這被認為是一個共同的過程。我們都知道重力會引起潮汐。與此同時，我們也知道在潮汐力的作用下，較大物體的重力可以將較小的物體撕裂開來。例如，土星環可能是由解體的衛星形成的。

他們在一份聲明中解釋道:

當一個較小的天體非常接近一個相對較大的天體時，較大天體的潮汐力會把小天體撕成碎片，就像蘇梅克-利維9號彗星接近木星時發生的那樣。

他們指出，這種潮汐崩塌也可能將一個天體拋出其恆星系統:

潮汐解體的過程可能導致一些碎片被拋入星際空間空，這可能是「奧羅莫」的起源。

他們考慮了「奧羅莫」的形狀和構成它的材料的強度，說:

考慮到材料在與恆星會合期間的強度變化，它的細長形狀將變得更加引人注目，它的長軸與短軸之比甚至將大於10比1。

他們用計算機模型來顯示這種分解過程中散發的熱量:

......在最初的恆星解體後，碎片的表面將在離恆星很短的距離內融化，並在很長的距離內再次凝結，從而形成緊密結合的外殼，確保恆星結構的穩定性。

他們對自己的模型充滿信心，這可以解釋許多觀察到的「奧羅莫」特徵。他們說，他們的模型為許多「奧羅莫」問題提供了「第一個全面的答案」。張還指出:

潮汐解體的前景不僅提供了一種形成「奧羅莫」的方法，而且表明有大量類似小行星的星際物體。

他們指出:

研究人員的計算證明了潮汐力在形成這種天體中的效率。在恆星相遇期間，潛在的前兆——包括長周期彗星、碎片盤，甚至超級地球——可以轉化成奧羅莫大小的碎片。

這項工作支持對大量類似於奧羅莫的星際物體的估計。由於這些天體可能會穿過可居住區，因此不能排除它們攜帶著能夠產生生命的物質(稱為「胚種」)。

林說:

「陌生人只是冰山一角。預計將來我們會發現更多具有相似特徵的星際遊客……」

主旨:科學家利用計算機模擬得出結論，穿過太陽系的第一個星際物體——奧羅莫，可能是在碎片盤或超級地球的碎片近距離與恆星相撞時形成的。

作者:黛博拉·伯德

風雲:天文志願者團隊

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