2017年,天文學家被震驚地發現了太陽系中的一個奇特物體。
這個物體驚人的速度和荒謬的傾向的結合表明,它不屬於我們。取而代之的是,這個物體是來自某個遙遠,未知的太陽系的遊客。天文學家最終將其命名為「奧陌陌」,這是一個夏威夷語單詞,大致翻譯為「偵察兵」。到我們發現外國人的時候,它已經開始回到它所來自的星際深度。
顯然,一些不幸的事件導致奧陌陌從其本地系統中退出。但是,什麼可能導致這種災難呢?
現在,天文學家已經假設像「 奧陌陌」之類的東西可能來自仍在形成中的系統,而大量的巨型行星可能具有恰如其分的引力作用,可以在整個銀河系中散布碎片。
星際闖入者
坦率地說,「 奧陌陌絕對不像太陽系中的其它任何東西。拋開它的軌道特性(就像真正的星際闖入者一樣牢牢固定住它),它只是一塊奇怪的石頭。
「烏瑪穆阿只有幾百英尺長,但非常稀薄,形狀像巨型雪茄。該物體帶有暗紅色,讓人聯想到我們冥王星等遙遠的太陽系郊區的物體。
「從所有方面來說,烏馬穆阿應該是一顆彗星。畢竟,遙遠的彗星只是鬆散地附著在它們自己的恆星上,並且是被拋出的最佳候選者,它們散布到銀河系的四個角。但是,'Oumuamua缺乏明顯的彗星活動跡象。沒有尾巴。沒有放氣。即使它像一顆彗星一樣,它看起來也像一顆小行星。
關於「 奧陌陌」的最大困惑是,我們甚至都沒有看到它。考慮在銀河系中工作的時間和空間的規模。恆星在數百萬或數十億年的生命中生存和死亡。系統的形成需要數億年的時間。即使移動速度最快的物體在恆星之間跳躍也要花費數萬年的時間。
相比之下,我們僅用望遠鏡搜尋天堂已有400多年的歷史了。基本上什麼都沒有。一小段時間來監視宇宙。僅在過去的幾十年甚至幾年內,我們才擁有發現和跟蹤「 奧陌陌」這類小的,昏暗,快速移動的物體的技術。
因此,我們完全看到「 奧陌陌」這一事實是一個巨大的線索。來自太陽系的噴射必須很普遍。足夠普遍的是,銀河系可能會以足夠頻繁的頻率在這些瞬變物體中遊動,以使它們可以在我們一直在尋找它們的短暫時間內擺動穿過我們的樹林。
銀河系孤兒
如果「 奧陌陌及其朋友是銀河常客俱樂部的成員,他們來自哪裡?像「 奧陌陌」之類的東西可能來自成熟,穩定的系統似乎有點困難,因為成熟,穩定的系統是……成熟且穩定的。
當太陽系穩定下來並長大時,它不會噴射出足夠的原材料來使星系飽和。噢,可以肯定的是,在惡劣的天氣下,一些隨機的巖石可能會發現自己位於木星的另一側,但這不足以解釋星際物體的視在頻率。
但是,對於年輕的系統,情況就不同了。年輕的太陽系是瘋人院,充滿了碰撞,合併和遷移以及其他一切。還有許多微小的巖石,它們的背上掛著巨大的「踢我」標誌。
因此,現在的問題變成了:在一個年輕的太陽系中,有什麼能將'奧陌陌和朋友們趕出去,為人類在數十億年後的其他一些隨機系統中發現它們提供了條件呢?
我們要指出的第一個罪魁禍首是木星。如此大小的行星具有如此巨大的質量,而且如此欺負,以至於它只能與太陽系中的所有其他物體進行引力相互作用。這意味著,根據運氣的不同,年輕的巖石會發生輕微的軌道移位,被重力井卡住,撞向恆星,或者由於木星的相互作用而被完全踢出鄰居。
但是並不是每個太陽系都能生長出木星大小的行星-而且看來,當它們長大時,通常會有一個巨大的行星靠近太陽,成為所謂的熾熱木星。而熱木星,它是所有依偎接近它們的母星,沒有興趣再彈出的碎片。他們的心不在裡面。
怪海王星
海王星之類的故事可能會有所不同。海王星類型雖然不如木星那麼大,但是卻喜歡在太陽系的外部閒逛。那就是我們的太陽系在柯伊伯帶運動的地方,柯伊伯帶是彗星的重要水庫之一。尤其是在太陽系形成的初期,您敢打賭,像海王星一樣的行星與那裡的其餘碎片之間會發生很多相互作用。
但是直到現在,我們在其他系統中都很難找到海王星。我們尋找系外行星的方法有一定的偏見:我們的技術更喜歡在恆星附近找到大型物體。那些是最容易檢測到的。
海王星型行星離它們的母恆星太遠,以至於無法用我們目前的技術捕捉到一個重要信號。因此,關於銀河系社區中有多少海王星,我們有點茫然。也就是說,直到最近。一對天文學家使用Atacama大毫米/亞毫米陣列(ALMA)對靜止形成的系統進行了DSHARP(高角度解析度的磁碟子結構)調查,以研究'奧陌陌'的起源。
這些許多原行星盤中有許多明顯的間隙,而計算模型表明,形成這些間隙的唯一方法是清除一顆不斷成長的行星。而且,間隙的大小使我們可以估算出行星的大小。換句話說,在成熟的系統中看不到海王星,但是我們仍然可以在苗圃中找到一堆嬰兒海王星。
事實證明,海王星是相對普遍的-也許剛好足以與這些磁碟中的碎片場相互作用,並發送足夠多的物體,例如「 奧陌陌飛到星際空間,我們會抓住一個。
這仍然是一個假設,檢驗該假設的方法是通過進一步的觀察。天文學家團隊製作的模型預測了漂浮在周圍的類似「奧陌陌」的物體的總數,這為我們提供了在接下來的調查中應該看到多少個物體的預測。
我們越看天空,我們肯定會發現更多的星際闖入者