С момента своего открытия в 2017 году, воздух тайны окружил первый известный межзвездный объект для посещения нашей Солнечной системы, удлиненное, сигарообразное тело с именем ‘Oumuamua (гавайски «гонец издалека приехать первым»).
Как он был сформирован, и откуда она взялась? Новое исследование, опубликованное 13 апреля в природе астрономии предлагает первый полный ответ на эти вопросы.
Первого автора Юн Чжан в Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук и соавтор Дуглас н. с. Лин из Калифорнийского университета, Санта-Круз, использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, как объекты, такие как ‘Oumuamua могут образовывать под влиянием приливных сил, как те почувствовали океаны Земли. Их теория образования объясняет все необычные характеристики Oumuamua по.
«Мы показали, что ‘Oumuamua-как межзвездные объекты могут быть произведены на основе обширных приливных фрагментации в ходе тесных сближений их вышестоящих органов с их звезд, а затем выбрасываются в межзвездное пространство», — сказал Лин, почетный профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крус.
Обнаружен по 19 октября 2017 года, с помощью телескопов панорамного обзора и быстрого реагирования системы 1 (Пан-STARRS1) на Гавайях ‘Oumuamua абсолютно ничего, как и все остальное в нашей Солнечной системе, по словам Чжана. Его сухая поверхность, необычно вытянутую форму, и головоломные движения, даже вынудили некоторых ученых удивлюсь, если это был инопланетный зонд.
«Это действительно загадочный объект, но некоторые признаки, как и его цвета и отсутствие радиоизлучения, выберите ‘Oumuamua быть природным объектом», сказал Чжан.
«Наша цель состоит в том, чтобы придумать всеобъемлющий сценарий, основанный на хорошо понимать физические принципы, чтобы собрать воедино все дразнящие подсказки», — сказал Лин.
Астрономы ожидали, что первый межзвездный объект, они обнаружили бы ледяное тело, как комета. Ледяные объекты, как те, заполнения облака Оорта, резервуара комет в самых отдаленных уголках нашей Солнечной системе, эволюционировать на очень больших расстояниях от своих звезд, богатых летучими, и часто бросало их хост-систем на гравитационное взаимодействие. Они также весьма заметны из-за возгонки летучих соединений, что создает кометы кома (или «хвост»), при нагревании на солнце. ‘Oumuamua сухой внешний вид, однако, похож на скалистых тел, таких как астероиды Солнечной системы, указывают на иной сценарий выброса.
Другие исследователи подсчитали, что должен быть чрезвычайно большим населением межзвездных объектов, таких как ‘Oumuamua. «Открытие ‘Oumuamua предполагает, что население Скалистых межзвездных объектов гораздо больше, чем мы думали раньше», — сказал Чжан. «В среднем, каждая планетная система должна извлечь в общей сложности около ста триллионов объектов, таких как ‘Oumuamua. Мы должны построить очень распространенный сценарий, чтобы произвести такого рода объект».
Когда меньшее тело проходит очень близко к гораздо больший, приливные силы более крупные тела может разорвать поменьше врозь, как это случилось с кометой Шумейкера-Леви 9, когда она близко подошла к Юпитеру. Процессы приливного распада могут извлечь некоторые твердые частицы в межзвездном пространстве, которая была предложена в качестве возможного источника для Oumuamua. Но будет ли такой процесс мог бы объяснить загадочные характеристики Oumuamua оставалась весьма неопределенной.
Чжан Лин и побежала с высоким разрешением, компьютерных симуляций для моделирования структурной динамики объекта, летящих рядом с звездой. Они обнаружили, что если объект достаточно близко к звезде, звезда может разорвать его в чрезвычайно вытянутые фрагменты, которые затем выбрасываются в межзвездное пространство.
«Вытянутая форма является более убедительным, когда мы рассматривали изменение прочности материала в ходе звездной встречи. Соотношение длинной оси к короткой оси может быть даже больше, чем десять к одному», — сказал Чжан.
Исследователей теплового моделирования показали, что на поверхности фрагментов в результате нарушения его первоначального тела будет таять на очень близком расстоянии от звезды и recondense на больших расстояниях, тем самым формируя целостную корку, что бы обеспечить устойчивость конструкции удлиненной формы.
«Диффузия тепла в процессе звездной приливного распада и потребляет большое количество летучих веществ, которые не только объясняет поверхности цвета Oumuamua и отсутствие видимых кома, но также проливает свет на предполагаемые сухость межзвездной населения», — сказал Чжан. «Тем не менее, какой-сублимация-температура летучих похоронен под поверхностью, как водяной лед, могут оставаться в сокращенной форме».
Наблюдения ‘Oumuamua не показал никаких кометной активности, и только водяной лед является возможной дегазации источника с учетом его негравитационное движение. Если Oumuamua был подготовлен и выбрасывается по сценарию Чжан Лин, масса остаточного водяного льда может быть активирована во время ее прохождения через Солнечную систему. В результате газовыделения приведет ускорений, которые соответствуют ‘Oumuamua комета траектории.
«Сценарий приливные фрагментации не только обеспечивает возможность сформировать единый ‘Oumuamua, но и подавляющее население астероида-как межзвездные объекты», — сказал Чжан.
Расчеты исследователей демонстрируют эффективность приливных сил в производстве такого рода объектов. Вероятными предками, в том числе долгопериодических комет, диски мусор, и даже супер-землях, могут быть преобразованы в ‘Oumuamua-размер кусков во время звездных встречах.
Эта работа поддерживает оценок большого количества ‘Oumuamua-как межзвездных объектов. Поскольку эти объекты могут проходить через домены обитаемой зоны, вероятность того, что они могли перевозить вещества, способные генерировать жизнь (называемой панспермии) не может быть исключена. «Это очень новое поле. Этих межзвездных объектов может обеспечить критическое руководство о том, как планетарных систем и развиваться», — сказал Чжан.
По данным Лин «‘Oumuamua это только верхушка айсберга. Мы ожидаем многого другого Интерстеллар посетители с подобными чертами будет обнаружен на будущие наблюдения с предстоящим Вера С. Рубин обсерватории».
Военно-морская академия США астроном Мэттью Найт, который является со-лидером ‘Oumuamua Международный научный институт космического команды и не был вовлечен в новое исследование, сказал, что это работа «делает замечательную работу, объясняя различные необычные свойства ‘Oumuamua с единой, согласованной модели».
«В качестве будущих межзвездных объектов будут обнаружены в ближайшие годы, это будет очень интересно посмотреть, если любой экспонат ‘Oumuamua как свойства. Если это так, то это может означать, что процессы, описанные в данном исследовании широко распространены», — сказал Рыцарь.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!