中國青年報客戶端北京4月17日電(中青報中青網記者 邱晨輝)記者今天從中國科學院國家天文臺獲悉,該臺博士後張韻與美國加州大學聖克魯茲分校教授林潮共同研究發現,太陽系內探測到的首個系外到訪的星際天體「奧陌陌」,很可能是一個行星天體的碎塊,他們由此揭開了其起源奧秘。這一成果已獲國際學術期刊《自然-天文》在線發表。
圖為藝術家描繪的奧陌陌與數值模擬得到的奧陌陌,來源:國家天文臺/張韻
2017年10月,天文學家發現一顆闖入太陽系的系外小天體,國際天文學界將其命名為「奧陌陌」。作為人類觀測到的首個星際天體,奧陌陌的到來引起全球廣泛關注。
據張韻介紹,奧陌陌的光譜性質顯示,它在原來的行星系統中曾經受到恆星的強烈熱輻射,這個特徵可以通過近距飛越恆星產生,而如此近距離的接觸可能使得奧陌陌的母體被恆星的潮汐作用撕裂,並將奧陌陌甩出原系統,「正是這一個最平凡的性質啟發了我們著手研究潮汐撕裂星際天體形成理論」。
天文學家通過超級計算機數值模擬發現,恆星的潮汐力會將天體撕碎成許多的細長型碎片,同時潮汐作用可使部分碎片的速度增大至超過恆星的逃逸速度,使它們成為星際天體。這些碎片具有翻滾旋轉的特徵,長短軸的比例大多數高於5:1,有些甚至能夠高於10:1。
在潮汐撕碎過程中,這些碎片的表面因恆星熾熱灼烤而融化。當遠離恆星時,融化的表面重新凝結使得碎片的整體結構具有很強的粘結力,從而可以維持所形成的細長形狀的結構穩定性。
張韻說,類似奧陌陌的星際天體穿越太陽系不應該是一個偶然事件,從概率上估計,每個太陽系周圍的恆星系統平均至少可以產生百萬億數量級的類似星際天體,才能夠解釋奧陌陌闖入太陽系事件的發生概率。
耶魯大學天文系教授格雷戈裡·拉夫林表示,這項研究非常巧妙地運用行星系統演化過程的普遍現象解釋了奧陌陌所有的特徵,顯示了星際間物質擴散的高效性,為人類理解行星系統的形成和演化提供了關鍵線索。
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