星際小行星可以告訴我們什麼秘密？

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】太陽系中第一個被命名為「Oumuamua」的星際物體，正在給科學家們一個關於行星系統發展的新視角。一項由美國宇航局戈達德太空飛行中心的天體物理學家組成的研究小組在馬里蘭州Greenbelt進行了一項新的研究計算出了來自太陽系外的這名遊客是如何與我們所了解的行星、小行星和彗星形成的。2017年10月19日夏威夷大學(University of Hawaii)研究nasa資助的全景測量望遠鏡和快速反應系統的天文學家發現一個物體以非常高的速度通過太陽系。由美國國家航空航天局的近地天體觀測計劃資助的小行星中心的科學家證實，這是我們看到的第一個星際起源天體。這個團隊把它命名為「Oumuamua」(發音為oh-MOO-ah-MOO-ah)，意思是「來自遠方的信使」在夏威夷已經名副其實了。

這是「Oumuamua」的一幅插圖，這是我們所見過的第一個通過太陽系的星際天物體。圖片版權：European Southern Observatory/M. Kornmesser

Goddard的天體物理學家Elisa Quintana說：這個天體很可能是從遙遠的恆星系統發射出來的，有趣的是這種快速飛行的物體可以幫助了解行星形成模型。9月19日「Oumuamua」以約196,000英里(315400公里/小時)的速度掠過太陽，速度足以逃離太陽的引力，打破了太陽系的束縛，再也沒有回來。通常情況下，以類似速度飛行的物體將會是一顆從太陽系外朝太陽下落的彗星。彗星是一種冰的物體，在房子大小到許多英里之間。但是，當它們靠近太陽時，它們通常會釋放氣體和塵埃，並加熱。「Oumuamua沒有。一些科學家把這解釋為「Oumuamua是一顆乾燥的小行星」。

行星和星子，包括彗星和小行星的小天體，在年輕恆星周圍的塵埃、氣體和冰的圓盤上凝結。離恆星更近的小天體太熱了，無法形成穩定的表面冰並成為小行星。那些在更遠的地方形成的，用冰作為建築塊，成為彗星。小行星發展的區域相對較小。研究報告的主要作者、法國國家科學研究中心和波爾多大學的天體物理學家肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)說：這一地區的房地產總量幾乎為零。這是圍繞在恆星周圍的微小的圓形區域。因為它更受引力的束縛，所以很難被彈射出來。很難想像如果「Oumuamua」一開始是一顆小行星，它會被踢出系統。

即使是暴露在陽光下的一顆恆星的距離，也被稱為雪線或冰線。例如在太陽系中，太陽和地球之間的距離是太陽和地球之間距離的三倍，那麼會失去所有的水分。隨著時間的推移，隨著太陽的收縮和冷卻，雪線收縮了一點，但是主要小行星位於離雪線以內或靠近太陽的地方，因此很難被噴射出去。來自巴爾的摩的Goddard和馬里蘭大學的天體物理學家Thomas Barclay說：如果我們正確地理解了行星的形成，像『Oumuamua』這樣的噴射物質應該主要是冰冷的，如果我們看到這些主要是岩態的天體，就會告訴模型出了問題。科學家們懷疑大多數被驅逐的星子來自於有巨大氣體行星的星系。這些巨大行星的引力可以將物體拋出星系，進入星際空間。

在不穩定軌道上擁有巨大行星的系統是最有效的將這些小天體拋出，因為當巨行星四處移動時，會接觸到更多的物質。不形成巨行星的系統很少有彈射物質。利用先前研究的模擬結果，雷蒙德和他的同事們發現，一小部分物體離氣體巨星很近，因為它們被噴射出來，它們應該被撕成碎片。研究人員認為，在這些場景中發生的強大的重力拉伸可以解釋「Oumuamua的長而細的cigari形狀」。研究人員計算出了我們應該看到的星際物體的數量，根據估計，恆星系統可能會在行星形成過程中噴射出一些地球質量的物質。他們估計，一些大型的星子將佔據大部分的質量，但會被像「Oumuamua」這樣的小碎片所取代。研究結果發表在3月27日的《皇家天文學會月報》上。

這些發現已經通過對該物體顏色的觀察得到了部分證實。其他研究也指出，像我們這樣的恆星系統比小行星更容易排出彗星。未來的天文台，如國家科學基金會資助的大型天氣觀測望遠鏡，可以幫助科學家發現更多的這些天體，並提高我們對行星和小行星的統計認識，甚至超越我們的太陽系。儘管這個天體正在穿越我們的太陽系，但它確實對太陽系外的行星和尋找其他的星球有影響。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：皇家天文學會月報

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：NASA

編譯：中子星

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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