破解“太空雪茄”之谜:冰揭示这颗迷失岩石的起源
通常,“星际来客”(星际天体)要么被归类为小行星,要么被归类为彗星。但2017年发现的一个古怪天体让科学家们犯了难:它狭长瘦削,像一支雪茄,而经过排除后似乎两类都不太像。
这类天体并非诞生于太阳系内部,而是来自太阳系外的其他恒星系统,只是短暂穿越太阳系,并不受太阳引力束缚而长期停留。
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迄今,人类只观测到少数几例,其中最离奇的,就是这块“雪茄状”的游荡岩石。美国航天局(NASA)为它取了一个源自夏威夷原住民语言的名字——“奥陌陌”(ʻOumuamua)。
夏威夷群岛拥有世界上一些规模最大的天文台,如茂纳凯亚(Mauna Kea)天文台,因此在那里发现的许多天体常以当地方言命名。“奥陌陌”意为“来自遥远之地的探路者/先行者”,恰如其分地概括了这颗“星际天体”的本性。
最初,科学家把“奥陌陌”归作来自外恒星系统的彗星,类似“2I/鲍里索夫”(Borisov)与“3I/亚特拉斯”(3I/ATLAS)。但随后他们发现,它既不富含典型彗星常见的水冰与有机/含碳物质,也不是像多数小行星那样的致密“球块”,而是被拉长成类似雪茄的形状。

“奥陌陌”的起源
为追索这颗不明天体的“合法起源”,亚利桑那州立大学的史蒂夫·德施(Steve Desch)与同事阿兰·杰克逊(Alan Jackson)主导的一项研究提出: “奥陌陌”可能只是某个类冥王星矮行星表面剥落的一块碎片;两人依据的关键线索是——该天体几乎完全由“纯氮冰”构成。
德施与同事在近期于美国马里兰举行的“深入理解冥王星任务:近掠十周年”会议上重申,其起源可追溯至2015年,当时“新视野号”(New Horizons)探测器显示:冥王星表面在很大程度上被氮冰覆盖,而更深一层则是作为“坚实地基”的水冰。
这一发现促使研究人员得出的结论是:既然“奥陌陌”是由纯氮冰组成,那就强烈暗示它源自某个外恒星系统中、与冥王星类似的矮行星的表层外壳,而非传统意义上的彗星或小行星。
“奥陌陌”如何抵达太阳系?
两位研究者的数值模拟表明:年轻矮行星之间的碰撞可能会把类似冥王星那样天体表面的氮冰外层剥离下来,碎片被抛入太空,漂泊数百万年后抵达我们的太阳系。
他们的估算还显示,“奥陌陌”相较普通彗星要小得多,长度仅约100米;在靠近太阳时,氮冰升华使其丢失了原始质量的90%以上。氮冰相较水冰更明亮,这也帮助天文学家更容易地将其识别出来。
德施在TheSpace.com网站刊登的采访中预测,这类星际来客的实际丰度可能比先前想象的更高。“奥陌陌”的被发现,或许是理解遥远矮行星(如冥王星)组成、它们的诞生环境与残留物质性质的一个契机。
他说,现代巡天望远镜,如ATLAS(小行星陆地撞击预警系统)与“维拉·鲁宾天文台”(Vera Rubin Observatory),将使我们在未来捕获更多这类奇特的“访客”。