星际小行星可以告诉我们什么秘密？

Lv.25变形虫

靓号：201486

林奈

【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】太阳系中第一个被命名为“Oumuamua”的星际物体，正在给科学家们一个关于行星系统发展的新视角。一项由美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家组成的研究小组在马里兰州Greenbelt进行了一项新的研究计算出了来自太阳系外的这名游客是如何与我们所了解的行星、小行星和彗星形成的。2017年10月19日夏威夷大学(University of Hawaii)研究nasa资助的全景测量望远镜和快速反应系统的天文学家发现一个物体以非常高的速度通过太阳系。由美国国家航空航天局的近地天体观测计划资助的小行星中心的科学家证实，这是我们看到的第一个星际起源天体。这个团队把它命名为“Oumuamua”(发音为oh-MOO-ah-MOO-ah)，意思是“来自远方的信使”在夏威夷已经名副其实了。

这是“Oumuamua”的一幅插图，这是我们所见过的第一个通过太阳系的星际天物体。图片版权：European Southern Observatory/M. Kornmesser

Goddard的天体物理学家Elisa Quintana说：这个天体很可能是从遥远的恒星系统发射出来的，有趣的是这种快速飞行的物体可以帮助了解行星形成模型。9月19日“Oumuamua”以约196,000英里(315400公里/小时)的速度掠过太阳，速度足以逃离太阳的引力，打破了太阳系的束缚，再也没有回来。通常情况下，以类似速度飞行的物体将会是一颗从太阳系外朝太阳下落的彗星。彗星是一种冰的物体，在房子大小到许多英里之间。但是，当它们靠近太阳时，它们通常会释放气体和尘埃，并加热。“Oumuamua没有。一些科学家把这解释为“Oumuamua是一颗干燥的小行星”。

行星和星子，包括彗星和小行星的小天体，在年轻恒星周围的尘埃、气体和冰的圆盘上凝结。离恒星更近的小天体太热了，无法形成稳定的表面冰并成为小行星。那些在更远的地方形成的，用冰作为建筑块，成为彗星。小行星发展的区域相对较小。研究报告的主要作者、法国国家科学研究中心和波尔多大学的天体物理学家肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)说：这一地区的房地产总量几乎为零。这是围绕在恒星周围的微小的圆形区域。因为它更受引力的束缚，所以很难被弹射出来。很难想象如果“Oumuamua”一开始是一颗小行星，它会被踢出系统。

即使是暴露在阳光下的一颗恒星的距离，也被称为雪线或冰线。例如在太阳系中，太阳和地球之间的距离是太阳和地球之间距离的三倍，那么会失去所有的水分。随着时间的推移，随着太阳的收缩和冷却，雪线收缩了一点，但是主要小行星位于离雪线以内或靠近太阳的地方，因此很难被喷射出去。来自巴尔的摩的Goddard和马里兰大学的天体物理学家Thomas Barclay说：如果我们正确地理解了行星的形成，像‘Oumuamua’这样的喷射物质应该主要是冰冷的，如果我们看到这些主要是岩态的天体，就会告诉模型出了问题。科学家们怀疑大多数被驱逐的星子来自于有巨大气体行星的星系。这些巨大行星的引力可以将物体抛出星系，进入星际空间。

在不稳定轨道上拥有巨大行星的系统是最有效的将这些小天体抛出，因为当巨行星四处移动时，会接触到更多的物质。不形成巨行星的系统很少有弹射物质。利用先前研究的模拟结果，雷蒙德和他的同事们发现，一小部分物体离气体巨星很近，因为它们被喷射出来，它们应该被撕成碎片。研究人员认为，在这些场景中发生的强大的重力拉伸可以解释“Oumuamua的长而细的cigari形状”。研究人员计算出了我们应该看到的星际物体的数量，根据估计，恒星系统可能会在行星形成过程中喷射出一些地球质量的物质。他们估计，一些大型的星子将占据大部分的质量，但会被像“Oumuamua”这样的小碎片所取代。研究结果发表在3月27日的《皇家天文学会月报》上。

这些发现已经通过对该物体颜色的观察得到了部分证实。其他研究也指出，像我们这样的恒星系统比小行星更容易排出彗星。未来的天文台，如国家科学基金会资助的大型天气观测望远镜，可以帮助科学家发现更多的这些天体，并提高我们对行星和小行星的统计认识，甚至超越我们的太阳系。尽管这个天体正在穿越我们的太阳系，但它确实对太阳系外的行星和寻找其他的星球有影响。