奇特天體奧陌陌可能是死去行星的碎片

奇特天體奧陌陌可能是死去行星的碎片
這幅藝術家的插圖展現的是首顆已知恒星際天體奧陌陌從太陽系經過。2017年10月19日,夏威夷的Pan-STARRS 1望遠鏡發現了這個奇特的天體。世界各地天文臺的后續觀測顯示,它與太陽系中通常發現的任何天體都不像。
圖源:ESO/M. KORNMESSER
 
撰文:NADIA DRAKE
 
  2017年底,一位非同尋常的天外來客從太陽系穿過。這個巖質小天體并非來自地球附近,而是誕生于一個十分遙遠的恒星系。
 
  這位星際來客被發現它的團隊命名為“奧陌陌(‘Oumuamua)”,在夏威夷語里的意思是“首先到達的遠方信使”。它帶給人們的困惑可不止一星半點。夏威夷毛伊島上的哈雷阿卡拉天文臺的Pan-STARRS項目最先發現了它,而翻滾的它加速的方式,無法單靠引力來解釋。根據它所反射的光線來看,奧陌陌似乎呈細長的雪茄形狀,跟我們太陽系里的任何天體都不一樣。
 
  新的電腦模擬揭示了這個奇異的恒星際天體可能的起源:一顆行星被其宿主恒星撕碎,留下了一些瘦長的碎片。幾百萬年甚至幾十億年之后,這些碎片進入了恒星際空間,奧陌陌則來到了我們的太陽系。這些電腦模擬指向了奧陌陌可能起源的三種母星系,而且解釋了其狹長的形狀和可疑的運動模式。
 
  近日,該電腦模擬結果發表在了《自然·天文》上。該論文的第一作者、中國科學院國家天文臺張韻博士說:“奧陌陌使人們難以解釋其起源。在我們的研究之前,沒有算法能產生這種細長的形狀。”
 
遙遠的奧秘
 
  過去,天文學家總是懷疑恒星際天體會進入我們太陽系,發現它們只是時間問題。但是,他們猜測這些天體可能更像是最近發現的恒星際彗星Borisov。彗星Borisov帶著冰凍的光暈,最終解體,看上去就像是我們太陽系里的冰凍天體。
 
  美國耶魯大學天文學教授 Greg Laughlin說:“有了彗星Borisov,我們確切地知道我們能預料恒星際訪客會做什么,像什么。關于它的一切都太過于稀松平常。但他與奧陌陌形成了鮮明的反差,奧陌陌就沒有什么是稀松平常的。”
 
  除了有冰和像彗星,奧陌陌還是巖質的、干燥的,更像是一顆小行星。它太小太暗,難以直接觀測其表面,因此,天文學家根據其翻轉時反射光線的方式來推斷其形狀。它奇特、細長的形狀立即激起了人們對其起源的猜想。當天文學家繼續觀測奧陌陌的路徑時,他們發現,它幾次奇怪的加速應該歸因于其表面下方噴出的水蒸汽。
 
  張韻介紹,最晚在去年,奧陌陌的起源仍然是個迷,但是,“所有這些謎團都能被我們的設想解開。”
 
太空雪茄制作指南
 
  張韻及其同事、美國加州大學圣克魯茲分校的林潮教授考慮了這種可能性,即奧陌陌來自于一個星系,有若干行星或微行星圍繞一顆小而致密的中子星公轉,這顆中子星有足夠的引力來毀滅靠得太近的星球,而非先將其燒成灰燼。
 
  該團隊假設了繞這類恒星公轉的三種天體的軌跡,分別是直徑800米的微行星、類似彗星的冰凍天體和如超級地球一般的較大行星。
 
  張韻和林潮發現,如果這些天體中的任何一個與恒星的距離小于35萬千米,就會被翻轉、拉長,并被恒星的引力撕碎,這一過程被稱作潮汐力瓦解現象。天體越小,要被撕開就要靠得越近。根據來源行星的成分不同,一些碎片可能變成像奧陌陌一樣翻滾的、超級細長的天體。由于這一過程十分劇烈,許多碎片將被甩進恒星際空間,一去不返。
 
  耶魯大學天文學教授 Greg Laughlin稱:“大自然不會產生大量碎片一樣的天體,而潮汐瓦解現象又確實能自然而然地產生碎片,這一事實使得這個研究理念非常巧妙,而他們在探究這一理念過程中做出了非常完整和細致的工作。”
 
  電腦模擬還表明,當母體星球被撕開時,恒星的熱量會融化碎片,并使其表明的水汽化。但這些碎片深處埋藏的冰層卻能保存下來,這就可以解釋人們之前猜測奧陌陌靠近太陽時釋放出水蒸汽來獲得非引力加速。
 
  當這些行星碎片融化并重新硬化時,巖石變得更加堅硬,形成牢固的外殼,就像是融化后冷卻的巧克力。張韻說:“當表面凝固后就更難將其拆散了。”這一回火過程或許能解釋奧陌陌在經過太陽時為何沒有像彗星Borisov一樣碎掉。
 
雪茄形,還是煎餅形?
 
  同樣從事星際天體研究的新西蘭坎特伯雷大學的Michele Bannister稱,這些電腦模擬出色地解釋了奧陌陌這類天體的形成原因。她說:“我認為,他們所提出的機制的可能性,比其他的更大。”她指出,奧陌陌是來自于一顆彗星這個說法最能說得通,而來自于一個超級地球大小的行星則不那么令人信服。
 
  但是,她和Laughlin對這個謎團還有另外的疑慮:他們對奧陌陌的雪茄形狀持懷疑態度,矛頭指向的是去年夏季發表的一篇論文,該論文重新梳理了對奧陌陌的院史觀測數據。較新的分析總結稱,奧陌陌可能實際上呈煎餅形。Bannister將這個形狀比喻成塞得過滿的圓面餅,與外太陽系天體MU69(又名Arrokoth)形似。
 
  Bannister說:“我們讓新視野號探測器飛掠了MU69,然后發現了什么?我們發現兩個塞得過滿的圓面餅黏在一起。真是有意思,又讓人浮想聯翩。”
 
  如果奧陌陌并非狹長的巖質碎片,那么,它的真正起源仍是一個謎團。
 
  Laughlin說:“如果你假設這個天體是雪茄形的,從頭到尾就能說得通它到底是啥。但是,如果奧陌陌真是煎餅形的,那么,一切又得回到原來的謎團中。”
 
(譯者:mikegao)
本文內容為國家地理中文網原創或者授權編譯,未經正式書面授權不得以任何形式轉載或使用。
喜歡
  • 微博評論
  • 網站評論
發表您的評論
lpl竞猜 <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>