奧陌陌,可能每隔30年就會進入太陽系,其中有兩次會經過水星軌道

2020-12-05 天文在線

百家號獨家內容。

像Oumuamua這樣的星際物體可能每隔30年左右就會撞向太陽系,其中有兩個會經過水星軌道。

2017年10月19日,夏威夷的全景觀測望遠鏡和快速反應系統2號泛恆星系統1號宣布,首次發現了一顆星際物體,命名為2017U1(aka.Oumuamu)。在接下來的幾個月裡,科學家們進行了多次後續觀察,以更了解這位訪客,同時也解決了有關它是彗星還是小行星的爭論。

但更多的觀測非但沒有解決爭議,反而加深了謎團,甚至提出可能是外星太陽帆的說法。由於這個原因,科學家們對尋找其他類似「Oumuamua」的物體非常感興趣。根據哈佛大學天體物理學家團隊最近的一項研究稱:星際物體有可能進入我們的系統,並在一定程度上定期落入我們的太陽。

一項名為「加大Oumuamua的熱度」的研究最近出現在網上,並提交給《天體物理學雜誌快報》。這項研究是由哈佛-史密森天體物理中心理論與計算研究所(ITC)研究員約翰福布斯和ITC主任亞伯拉罕勒布教授/哈佛大學天文學系主任、科學教授小佛朗克b貝爾德共同進行的。

總結一下,當Oumuamua第一次被探測到的時候,這個天體距離太陽大約0.25AU,已經在離開太陽系的路上了。根據它的運行軌跡,我們得出結論,「Oumuamua」的起源在太陽系以外,而不是源自奧爾特星雲的長周期天體。天文學家還注意到,它似乎具有高密度(表明由巖石和金屬組成),並正在快速旋轉。

這就產生了這樣一種理論:Oumuamua並不是一顆星際彗星,而是一顆星際小行星。這在它離太陽系最近的時候沒有任何氣體逸出形成尾巴的事實是一致的。然而,當Oumuamua開始離開太陽系時,另一個研究小組注意到它加了速。

這種奇怪的行為再一次讓科學家們假設Oumuamua可能是一顆彗星,因為由太陽加熱產生的氣體膨脹可以解釋其速度的突然變化。不幸的是,由於該物體沒有經歷過離太陽更近時的氣體逸出,也沒有經歷過自旋的快速演化(伴隨著物質的突然釋放),科學家們又一次陷入了迷惑。

如上述,這引發了Oumuamua實際上可能是一種輕型帆的想法,這最初是由Loeb教授和Shmuel Bialy(ITC的博士後工作者)在另一項目中提出的。事實上,光帆是太空飛行器的一種組件,它依靠輻射壓力產生推進力,這可以解釋為什麼物體在遠離太陽時加速。

不管這種說法的真實性如何,Oumuamua反抗分類的事實令它成為人們非常感興趣的話題。正如勒布教授在《今日宇宙》中所闡述的:

「Oumuamua的發現使我們能夠根據Pan STARRS望遠鏡的探測時間和靈敏度來校準大小和它左右的星際物質的數量。在銀河系中,每顆恆星大約有1/4·(10^15)個這樣的天體。這些物體有一小部分經過木星,並被引力困在木星系統之中。」

在之前的一項研究裡,勒布教授和美國國貿中心得博士後研究員馬·納維斯·琳格姆計算出太陽系中大約有6000個被困的星際物體。在一項後續研究中,勒布和阿米爾·西拉吉確定了四個研究對象,並指出,更有可能在大型天氣觀測望遠鏡(LSST)上發現更多候選者——在不久的將來,甚至能由任務機器人來進行研究。

「這是了解Oumuamua類星際物質結構和組成的一種方法。」勒布說。「在我們的辯論文中,我們建議研究『當這些物體經過太陽附近並被強烈的太陽熱蒸發時所產生的蒸汽』。我們計算發現這種情況有可能發生,記住, Oumuamua並沒有經過足夠的近日距離,所以才沒有任何彗星尾巴或碳基氣體的跡象。」

這一建議將建立在研究「彗星在接近太陽時的光譜」的悠久傳統上,以便更多地了解彗星的起源。通過測定水、二原子碳(C2)、氰化物(CN)和氨基自由基(NH2)的生成速率,以及彗星的動力學特徵,科學家們能確定它可能形成於原行星盤的哪一部分。

福布斯和勒布將這一理論應用到太陽系的天體上,試圖得出星際遊客接近太陽系的概率。這包括使用已知的Oumuamua軌道和蒙特卡羅方法(使用隨機抽樣獲得數值)來確定太陽附近星際物體軌道的分布。

由此,他們得以估算出天體與太陽碰撞的頻率,以及其中有多少可能是星際物質的起源。

Loeb說:「我們發現這樣的天體每30年就會與太陽相撞一次,而每年大約有2次會經過水星軌道。我們優先確定了星際物體軌道的方向,並得出結論,已知的太陽系天體中至少有一個是太陽系外的。」

圖解:藝術家對第一個星際物體的印象,「Oumuamua」。這個獨特的天體是在2017年10月19日由夏威夷的斯潘塔爾1號望遠鏡發現的。圖片來源:ESO/M

福布斯和勒布還利用國際天文參考系統(ICRS)的數據,確定了太陽系外天體可能存在的軌道方向。和Loeb和Lingam之前的研究一樣,他們甚至確定了太陽系中一些已知的具有這些方向的天體。

這些數據來自美國宇航局噴氣推進實驗室的小天體資料庫,其中大部分屬於克魯茨群——一群掠日彗星,他們的軌道使他們在近日點非常接近太陽。其中,福布斯和勒布根據軌道傾角確定了一些可能是星際起源的行星。

圖解:小行星A/2017 U1可能來自太陽系之外。

勒布說:「未來,LSST可能會發現更多的星際物體。」

井上太陽望遠鏡(DKIST),位於哈瓦利的哈雷阿卡拉山上的潘斯塔爾天文臺旁邊。DKIST將以高時空解析度觀測太陽,並配備多個分光光度計。DKIST研究掠日彗星的能力可能會因為缺少日冕儀來阻擋太陽光而受到限制,但其前所未有的靈敏度和解析度可能會產生有趣的發現。」

這項最新的研究將有助於指導未來對星際物體的研究,從而揭示太陽系外存在何種條件,而無需派遣機器人直接研究它們。假設這些物體中有一些是人造的,它們可以解決費米悖論!

自從Oumuamua的發現(以及由於我們無法解決它的真實性質而堆積的問題)以來,科學家們一直渴望在我們的太陽系中找到另一個星際物體進行研究。而知道已經有了一些,並且很快就可以進行研究,這是一個令人興奮的前景。無論哪種方式,我們都能從我們所居住的宇宙中學到很多。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. universetoday-Bubble

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 奧陌陌有可能是外星無人飛船
    奧陌陌這個系外飛行物於2017年10月進入太陽系。它從圓盤狀太陽系上方飛進來,看了兩遍太陽系各成員後又飛走了。匆匆而來,匆匆而去,有些像行星探測器的行為。它長400米,寬40米,高20米,表面覆蓋一層暗紅色金屬狀塗層。當地球人向它發射電磁波聯繫信號時,它沒反應。
  • 太陽系邊緣的奧陌陌,可能不是普通天體,科學家:是外星產物
    星際天體的意思,就是指這顆天體並不是太陽系內部的產生的天體,天文學家根據推測奧陌陌的運行軌跡發現,奧陌陌的老家是一個靠近我們太陽系的一個恆星系,大約整體的距離也達到了上百光年,而就是在大約上千萬年的時候,奧陌陌因為受到自己本星系恆星引力的影響,最終被甩出了恆星系,而成為了在宇宙當中流浪的星際天體。
  • 外星飛船已經到過太陽系,奧陌陌可能是其一
    10:1,要知道太陽系內的小行星和彗星長寬比一般都不超過3:1,進一步觀測表明,奧陌陌的軌道偏心率高達1.1922,軌道是一個雙曲線,說明奧陌陌來自於太陽系之外,是人類已知的第一個星際天體,一時引起人們的熱議。
  • 奧陌陌離開太陽系時為何會「踩油門加速」?科學家對此困惑不已!
    2017年闖入太陽系的奧陌陌,科學家對它印象尤為深刻,它是第一個進入太陽系的星際天體,第一次觀測到星際天體加速離開太陽系,儘管它現在正在遠去,即使最強大的望遠鏡也無法追蹤到它的蹤跡,但它在科學家心中留下的謎團,可能永遠都無法解決!奧陌陌到底來自哪裡?中國科學家和歐空局科學的判定。
  • 奧陌陌離開太陽系時為何會「踩油門加速」?科學家對此困惑不已
    2017年闖入太陽系的奧陌陌,科學家對它印象尤為深刻,它是第一個進入太陽系的星際天體,第一次觀測到星際天體加速離開太陽系,儘管它現在正在遠去,即使最強大的望遠鏡也無法追蹤到它的蹤跡,但它在科學家心中留下的謎團,可能永遠都無法解決!
  • 首位太陽系星際訪客,奧陌陌起源之謎,終於有了答案
    奧陌陌是破碎的「超級地球」的殘骸嗎?奧陌陌(『Oumuamua)是一個在2017年與我們的太陽擦身而過的天外來物。近期的計算機模型顯示,奧陌陌很可能是在與它的宿主星近距離接觸時形成的。「奧陌陌有可能誕生於一個碎屑盤,甚至是一個瓦解的超級地球(super-Earth)。」研究人員說道。
  • 哈佛天體物理學家:外星飛船已經到過太陽系,奧陌陌可能是其一
    在2017年10月,天文學家在太陽系中發現一個異常天體——奧陌陌(Oumuamu),奧陌陌呈雪茄狀,長400米,寬40,長寬比達到了驚人的10:1,要知道太陽系內的小行星和彗星長寬比一般都不超過3:1,進一步觀測表明,奧陌陌的軌道偏心率高達1.1922,軌道是一個雙曲線,說明奧陌陌來自於太陽系之外
  • 奧陌陌的速度僅為26KM/s,它為什麼能輕鬆逃離太陽系?
    太空中經常會有一些石質或鐵質的碎塊,碎塊的個頭一般大小不一,個頭比較小的碎塊會進入地球大氣層直接被燒掉變為流星,個頭比較大的不容易燒盡會掉到地面上成為隕石或者隕鐵,據研究發現這些碎片都是來自太陽系的。這裡的「奧陌陌」指的是由美國科學家在2017年10月19日發現的第一顆經過太陽系的星際天體,它整體大約呈現出來一個雪茄狀,顏色偏紅,就像科幻片中的星際飛船一樣,根據表面觀察,這個天體表面都是固體,不過據科學家們觀測調查並不能具體區分出這個星際天體是由巖石還是由金屬構成,但是科學家們經過兩個星期發現奧陌陌軌道的離心率是已知太陽系內天體最高的一個。
  • 奧陌陌是星際飛船?是真相還是謠言?
    問題:我們最近的星際訪客奧陌陌在離開我們的太陽系時加速並改變了它的矢量,沒有留下任何碎片尾巴。這真的是一顆彗星嗎?還是一艘星際外星飛船? 是的,我認為這是「奧陌陌可能是人造的,它的路徑是設計來利用我們的太陽作為彈弓」的又一證據。
  • 星際來客奧陌陌,神秘面紗的背後,是一座巨大的氫冰山?
    星際天體奧陌陌是一座黑色的氫冰山2017年10月,加拿大天文學家羅伯特韋裡克在泛星計劃望遠鏡下首次發現了經過太陽系的奧陌陌,轟動一時,這是人類科學家第一次觀測到穿行於太陽系的星際天體。人們在興奮與驚嘆之餘,不禁發出疑問:奧陌陌究竟是什麼?
  • NASA對奧陌陌的研究幾乎揭穿「外星人探測器 」理論
    在我們的太陽系中探測到一個名為奧陌陌的雪茄狀太空巖石後,一些天文學家和X檔案迷們期望這是一個來自先進外星文明的探測器。雖然用一對天文學家的話說,這種 "奇特的場景 "會永遠改變世界,但周三發表的研究報告卻讓人們對這個神秘天體的大小有了一個認識,並粉碎了那個外星理論。
  • 奧陌陌是探測器?科學家發現,似乎有神秘力量正在推動它前進!
    奧陌陌是探測器?科學家發現,似乎有神秘力量正在推動它前進!每年進入太陽系的星體數量是非常多的,還有一些會受到外力的影響,衝撞到地球上。比如本月在我國青海玉樹就墜落了一顆隕石。這是一種非常正常的現象,它不受人力因素所控制。
  • 奧陌陌的速度僅為26公裡/秒,為何能輕鬆逃離太陽系?背後原因不敢說透
    太空中經常會有一些石質或鐵質的碎塊,碎塊的個頭一般大小不一,個頭比較小的碎塊會進入地球大氣層直接被燒掉變為流星,個頭比較大的不容易燒盡會掉到地面上成為隕石或者隕鐵,據研究發現這些碎片都是來自太陽系的。這裡的「奧陌陌」指的是由美國科學家在2017年10月19日發現的第一顆經過太陽系的星際天體,它整體大約呈現出來一個雪茄狀,顏色偏紅,就像科幻片中的星際飛船一樣,根據表面觀察,這個天體表面都是固體,不過據科學家們觀測調查並不能具體區分出這個星際天體是由巖石還是由金屬構成,但是科學家們經過兩個星期發現奧陌陌軌道的離心率是已知太陽系內天體最高的一個。
  • 和奧陌陌一樣,太陽系第二位星際訪客也保持無線電靜默
    2017年,闖入太陽系的神秘天體奧陌陌引起廣泛關注。作為人類發現的太陽系首位星際訪客,奧陌陌本來就極具話題性。在驚人外形與怪異行為雙buff的加持下,奧陌陌更是給人留下深刻影響。遺憾的是,奧陌陌到太陽系大鬧一場,然後悄然離去,科學家沒能獲取關於它的太多信息。
  • 奧陌陌是艘星際飛船,專程探測太陽系資源,人類的時間不多了?
    人類一直都想飛出太陽系,擺脫太陽的束縛。上一個系列「飛出太陽系的探測器」,我們聊了聊近半個世紀以來,人類為衝出太陽系所做的種種努力。就在全人類一心一意想「走出去」之際,一個天外來客卻「闖進來」。它就是已知第一個經過太陽系的星際天體——奧陌陌(Oumuamua),意為「來自遠方的使者」。
  • 星際訪問者奧陌陌是外星飛船嗎
    2017年10月份,一個神秘的星際訪問者闖入了太陽系。起初科學家認為它是彗星,但它沒有彗尾,它究竟是太陽系外的小行星還是外星人的宇宙飛船,不同的科學家持不同的觀點。在我們的太陽系統中,所有的物體和星球都是圍繞太陽沿軌道旋轉的。而奧陌陌卻以它獨特的軌道闖入,並且科學家觀測,它長400到800米,在接近太陽時,從內部噴射出不可見氣體,加速飛離了太陽。有科學家直接認為,奧陌陌可能是利用毫米級的光帆,通過太陽的輻射來獲取動能。更多的科學家更傾向於認為,奧陌陌奇特的加速,可能是一種自然現象。
  • 奧陌陌是外星飛船?闖入太陽系,太陽系也將容不下它!
    科學家在太陽系中發現了一個原本不屬於太陽系的系外天體——奧陌陌,起初科學家對於這個天體並不了解,科學家對於這個天體的突然出現也是眾說紛紜,有人認為奧陌陌是一艘外星飛船,那麼它為何突然闖入太陽系,難道要入侵地球?
  • 「星際過客」奧陌陌為什麼可以輕易地離開太陽系?它還會回來嗎?
    自從2017年10月19日被人類發現之後,科學家就利用望遠鏡觀測它,以便了解它到底長啥樣,根據觀測數據顯示,這個天體存在大幅度的亮度波動,為什麼會這樣呢,科學家猜測這個天體處在翻滾與旋轉並存的運動狀態中。這個長400米,寬40米的外來天體被稱之為「奧陌陌」。
  • 天外來客奧陌陌又有了新起源
    它的軌道路徑比繞太陽運行的行星高出大約20度。就這一點來說,奧陌陌不太可能起源於們自己的太陽系。而且,它不太可能被捕捉到太陽軌道上,而只是一個路過的訪客。其中一些雲在超新星爆炸的衝擊波或與其他雲的碰撞使其失去平衡時最終坍塌,其結果可能是大量的恆星誕生,正如著名的哈勃太空望遠鏡拍攝到的被稱為「創生之柱」的圖像。
  • 水星的運行軌道存在不確定性,將來有可能會擾亂太陽系的秩序
    在太陽系中有一顆離太陽最近的行星,它的名字叫水星。在1973年11月3日,美國發射了水手10號宇宙飛船,首次對水星進行飛近探測,此後人類便開始了對水星的各種科學研究。整個星體由大約70%的金屬和30%的矽酸鹽組成,內部結構很像地球,也分為地殼、地幔、內核三層,其中內核質量佔到其總質量的2/3。由於內核的的主要成分是鐵、鎳和矽酸鹽,以致水星的密度非常大,在太陽系中排第二,僅次於地球。水星距離太陽非常近,在太陽的烘烤下,向陽面的溫度最高時可達430℃,而背陽面的夜間溫度卻可降到零下160℃,晝夜溫差竟然高達近600℃。