作者:林落綜合報道 來源: 發布時間:2018-8-1 14:56:28
奧陌陌:行星還是彗星?

 
盡管已經過去了9個月,但對于“首位沖進太陽系的神秘物體究竟是什么”這個問題,全世界的研究人員仍在苦苦探尋之中。
 
近日,一項發表于國際頂尖學術期刊《自然》上的研究成果,推翻了此前天文學家作出的小行星論斷,認為這個神秘物體更可能是一顆“外熱內冷”的彗星。
 
“行星說”
 
2017年10月19日,當夏威夷毛伊島哈雷阿卡拉天文臺的天文學家通過泛星計劃(Pan-STARRS1)望遠鏡,定位到那個正以每秒26公里左右的速度從天琴座方向沖進太陽系的神秘物體時,他們立刻意識到這個東西是與眾不同的。
 
“這真的是一個罕見的物體。”美國威斯康星大學麥迪遜分校天文學家Ralf Kotulla在一份聲明中這樣形容這位神秘的來客。
 
鑒于這個神秘物體來自于星際空間,且飛行角度異常刁鉆,速度又遠超太陽系內的小天體,因此在發現之初,天文學家認為它可能是一顆古老的彗星。但很快,他們又將這一猜測推翻了。
 
在科學家發現這一不明物體之后不久,全世界的望遠鏡都投入到更加仔細的研究中。盡管這個神秘物體正在迅速變暗淡,但地面望遠鏡還是獲得了一些關鍵提示。
 
通過與來自美國加州大學洛杉磯分校以及美國國家光學天文臺(NOAO)同事的通力合作,Kotulla的團隊利用亞利桑那州基特峰3.5米WIYN望遠鏡,首次成功捕獲了神秘物體的身影。
 
這些照片為人們證實了這一物體并沒有彗發——即彗核在靠近太陽時所產生的由氣體和灰塵組成的蒸發物——據此,研究人員敲定它并非一顆彗星,而是一顆來自于其他星系的形狀不規則的小行星。
 
對于這一結論,彼時美國國家航空航天局(NASA)科學任務理事會副主管Thomas Zurbuchen還在一份聲明中欣喜地表示:“這一歷史性發現,為我們研究太陽系之外星系的形成打開了一扇新的窗戶。”
 
之后,這顆神秘的“小行星”被國際天文學會正式命名為“1I/2017 U1”。其中,“1I”中的字母“I”是專為它新設的星體編號,意為星際天體(Interstellar object);而“1”則代表它是此類天體中的第一個。
 
在科學傳播的過程中,昵稱往往更容易為大眾所記住。所以除科學名稱之外,作為此天體的發現者,泛星計劃望遠鏡的科學家們還賦予了它一個更加富有詩意的名字——'Oumuamua,在夏威夷語中意為“第一位來自遠方的使者”。
 
與此同時,'Oumuamua的發現也引起了中國媒體和大眾的關注。2017年11月24日,我國全國科學技術名詞審定委員會天文學名詞審定委員會正式宣布,將'Oumuamua的中文名稱定為“奧陌陌”:一方面通過音譯保留原有的命名特色;另一方面,“奧”有神秘莫測之意,“陌”意味著遠方的信使,符合'Oumuamua的“身份”。
 
很怪異
 
“首位太陽系外來客”的身份賦予了'Oumuamua太多神秘色彩,這使得全世界研究者爭先恐后地前來“圍觀”。事實上,即便天文學家們敲定'Oumuamua是一顆小行星,但他們卻不得不承認,它與人們此前看到的任何行星都截然不同。
 
在一篇發表于《自然》的文章中,天文學家們利用位于智利的歐洲南方天文臺(ESO)甚大望遠鏡(VLT),對'Oumuamua的各種奇怪特征進行了詳細的描述,進而為我們揭開了它的神秘面紗。
 
首先引起研究人員注意的是它的亮度,這也是證實'Oumuamua非常古怪的第一個線索。
 
通過甚大望遠鏡的低色散減焦攝譜儀(FORS),天文學家們對'Oumuamua 的亮度和顏色進行了十分精準的光譜測量。當他們把甚大望遠鏡的觀察數據與其他望遠鏡的數據合并之后發現,每隔7.3個小時,'Oumuamua會先變亮,然后又急劇變暗——亮度減弱為之前的1/10。
 
“其亮度的巨大變化意味著這一物體十分細長,其長度約是寬度的10倍,并且有著復雜的形狀。”夏威夷大學天文學研究所天文學家Karen Meech在歐洲南方天文臺發布的一份聲明中指出。
 
與此同時,研究人員還發現'Oumuamua的表面呈深紅色,這與太陽系外天體的顏色十分相似,并且周圍沒有絲毫塵埃痕跡。而對于其呈現深紅色的原因,研究人員則認為這很可能是在數百萬年的星際飛行中,其表面被高能宇宙射線照射所致。
 
除亮度與顏色之外,研究人員還補充揭示'Oumuamua至少有400米長,主要由巖石組成,也可能含有金屬,其密度很大,而形狀則類似于一根雪茄。
 
發現'Oumuamua之初,天文學家們也曾作出了這是一顆古老彗星的推論。但由于觀察不到一個類似于彗星的尾巴從'Oumuamua延伸出來,人們才將其歸類為星際小行星。但如今,它怪異的情況又實在和行星相去甚遠。對此,研究人員又開始了進一步的揭秘。
 
“彗星說”
 
為此,歐洲空間局天文學家Marco Micheli和他的同事利用位于夏威夷的加拿大—法國—夏威夷望遠鏡、甚大望遠鏡和哈勃太空望遠鏡,追溯了從2017年10月下旬到2018年1月上旬'Oumuamua的飛行軌跡。
 
通過繪制'Oumuamua相對于恒星的位置,天文學家們發現,其飛行方式是無法用太陽、行星、月球和太陽系其他主要天體的引力作用加以解釋的,可以說影響它的任何天體都很小——強度只相當于太陽引力的千分之一。也正因如此, 'Oumuamua正在以比預期更快的速度飛離太陽。
 
這個奇特的發現讓研究人員感到十分震驚。在排除了其他任何的可能性之后,他們得出結論:這種效應可能來自于同彗星類似的釋氣——當'Oumuamua接近太陽時,它的表面開始受熱,同時冰冷的內核開始融化,這一過程釋放出的氣體進入彗星表面并向外噴射,從而給自身提供了助推力。而這恰恰是彗星的特征。
 
但如果'Oumuamua是彗星,那為什么科學家們此前沒有發現它的“尾巴”呢?對此,德國哥廷根市馬普學會太陽系統研究所天文學家Jessica Agarwal解釋說,與典型的彗星相比,'Oumuamua的氣體排放率很小,釋放的碎片也相對較少,這可能是因為它的塵埃顆粒太大也太重了,因此無法被較弱的釋氣攜帶到高空。
 
Micheli等人的這一發現將人們對'Oumuamua的定義拉回了發現它的最初,即'Oumuamua類似于一個“火焰冰激凌”甜點,在一層溫暖的外表下有一顆冰凍的心。
 
科學家們對這位星際來客的重新定義也有助于激發研究人員在太陽系中尋找類似的沒有“尾巴”的天體,相信伴隨著2022年智利大型綜合巡天望遠鏡的上線,人們或許能夠發現更多的“隱形”彗星。
 
時至今日,在'Oumuamua身上依然還存在許多未解之謎,比如它究竟來自何方,又將去向何處等等。天文學家們將通過哈勃太空望遠鏡以及NASA的斯皮策空間望遠鏡繼續“追蹤”'Oumuamua。或許隨著謎題的逐漸揭開,有關它的結論又將再一次被完善或者被推翻,但這不也正是科學研究的魅力所在嗎?■
 
《科學新聞》 (科學新聞2018年7月刊 航天)
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