人类发现的首个太阳系星际访客或是彗星,而非小行星

科技工作者之家 2018-06-29

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▲一项最新研究表明,闯入太阳系的星际旅行者“奥陌陌”(Oumuamua)是一颗彗星,而不是科学家之前判断的小行星。

2017年10月19日,人类在太阳系中发现了第一个星际访客。这颗名为“奥陌陌”(Oumuamua)的微型天体是由欧洲航天局(ESA)SSA-NEO协调中心的马可·米切利(Marco Micheli)和美国夏威夷大学(University of Hawaii)天文研究所的凯伦·米什(Karen Meech)领导的一个天文学家小组利用美国夏威夷大学的“泛星1号”(Pan-STARRS1)巡天探测卫星在其靠近地球轨道时观测到的。“奥陌陌”在夏威夷语中的意思是“来自遥远过去的侦察兵”,而更有意思的是,对于它的类型和身份,全球天文学界至今仍众说纷纭、尚无定论。

在天文学家最初的假设中,奥陌陌应该是一颗彗星,因为依据关于行星形成的现有知识理论,宇宙中星际彗星的数量要比星际小行星更多。不过,与之前观测到的小行星或彗星都有所不同的是,奥陌陌是从一个与太阳系行星平面成高度倾斜夹角的轨道上飞速靠近并掠过太阳的(在2018年7月1日它速度将达到每小时114000公里,即70800英里),它的速度让它得以逃脱太阳的引力,并最终飞离我们的太阳系。此外,在通常情况下,彗星是冰冻的,被一圈由气体和尘埃组成的光环包裹着,并且还有一条长长的尾巴,而天文学家并没有在大约400米长的奥陌陌周围发现由气体排放或者尘埃环境形成的光环或是尾巴。由于没有这些彗星活动的典型特征,它在去年最终被视为人类发现的第一颗造访太阳系的星际小行星。

然而,几个月以来越来越多的证据表明,最早的假设可能是正确的——奥陌陌其实更有可能是一颗彗星。科学家对早前结论的质疑主要源于其偏红色的表面特征,因为这一外貌说明它很有可能是一颗外层地壳包裹着冰芯的彗星。最重要的是,据《自然》(Nature)杂志网络版6月27日刊发的一篇研究论文称,研究人员认为奥陌陌在太阳系中旋风式的行进路线,仅仅用太阳和其它天体的引力牵引力来解释是不充分的,一定还有其它的力量作用于该天体,才让它能在以高于预估的速度远离太阳后仍未减速,也未按照科学家预计的轨道前行。科学家们在文中推断,这种尚未查明的力量可能是奥陌陌喷出气体时产生的反作用推动力。因而,这一论断增加了奥陌陌实则为彗星的可能性。

为了解释奥陌陌的速度为什么会高于预期的奇特状况,米切利的研究小组探索并推测了几种可能。其中最可能的解释是,“奥陌陌由于太阳的加热,正在从其表面释放出物质——这种表现被称为“排气”(outgassing),即从天体内部释出气态物质。一方面,科学家认为,由喷射物质所产生的推力可以提供微小而稳定的前进动力,从而让奥陌陌以比预期更快的速度冲出太阳系。另一方面,“排气”是彗星的一种典型行为表现,所以这就与奥陌陌是星际小行星的论断相矛盾了。米契利总结道:“我们认为这是一颗小而奇怪的彗星。我们可以在数据中看到,它的助推作用远离太阳时越来越小,而这是彗星的典型特征。”

通常,当彗星被太阳加热时,它们喷射出的尘埃和气体会在其周围形成一种被称为“彗发”物质云以及彗星特有的尾巴。然而,研究小组没有观测到奥陌陌有任何排气的现象与证据。该论文的合著者米什解释道:“我们没有看到任何尘埃、彗发或尾巴,这是不寻常的。相反,我们认为奥陌陌可能会释放出异常巨大的粗糙尘埃颗粒。”研究小组推测,在奥陌陌穿越星际空间的旅途中,大部分彗星表面的尘埃微粒已被侵蚀粉碎,只留下大颗粒的尘埃,而由这些大颗粒组成的尘埃云亮度不够,并不足以被哈勃望远镜所探测到。

米什指出:“为了真正地了解奥陌陌,我们需要向它发射一个太空探测器。虽然这实际上是可以办到的,但是代价将非常昂贵,而且它还要花很长时间才能到达那里,所以目前这是不切实际的。我们只能期待为下一个类似天体做好准备。”而“泛星1号”观测计划的成员之一肯•钱伯斯(Ken Chambers)展望道:“通过‘泛星1号’对天空各部分的监测,我们希望在未来能发现更多类似奥陌陌的天体,从而得以开始解答关于这类天体真正有趣的谜题。”

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编译:Jonathan 审稿:三水 编辑:张梦

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