Interstellar Asteroid Oumuamua har masser at fortælle os

Da interstellar asteroide 'Oumuamua blev set susende ud af vores solsystem i oktober sidste år, astronomer vidste, at det var noget særligt. Rejser for hurtigt til at blive fanget af vores sols tyngdekraft, den underligt langstrakte asteroide stammer naturligvis ikke fra vores interplanetære kvarter.

Men hvordan 'Oumuamua forlod sit hjemmestjernesystem er et puslespil, som astronomer lige er begyndt at forstå og, derved, de får et unikt indblik i, hvordan planeter kan danne sig omkring andre stjerner.

"Dette objekt blev sandsynligvis skubbet ud fra et fjernt stjernesystem, "sagde astrofysiker Elisa Quintana, der arbejder på NASAs Goddard Space Flight Center, i pressemeddelelsen. "Det interessante er, at bare dette ene objekt, der flyver forbi så hurtigt, kan hjælpe os med at begrænse nogle af vores planetdannelsesmodeller."

Sådan laver du kometer og asteroider

Da det oprindeligt blev opdaget af Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS1) den 19. oktober, 2017, 'Oumuamua blev antaget at være en komet, da den befandt sig på en kometlignende hyperbolsk bane, rejser hurtigt nok til at undslippe solens tyngdekraft. Ved at spore sin vej tilbage gennem solsystemet, astronomer indså, at objektet havde zoomet forbi solen den foregående måned. Normalt når kometer nærmer sig solen, deres is bryder ud af kernen, skabe et gasformigt koma og haler. I dette tilfælde, imidlertid, der var ikke tegn på nogen kometaktivitet. 'Oumuamua havde ikke de is, som du typisk ville finde på en komet. Med komplementære spektroskopiske analyser, astronomer konkluderede, at det var en gammel asteroide fra en anden stjerne.

Inden vi fortsætter, lidt baggrund:Kometer og asteroider opstår fra de protoplanetære støvskiver, is og gas omkring unge stjerner. Men om en komet eller en asteroide klumper sig sammen fra urmaterialet, afhænger af nærheden til dens stjerne. Hvis det dannes tæt, hvor stjernevarmning er så intens, at det bager isene væk, der skabes en asteroide. Ud over en vis afstand, imidlertid, det er koldt nok til, at disse objekter bevarer deres is og, voila, du ender med en komet. Afstanden fra en stjerne, ud over hvilken det er koldt nok til at kometer kan dannes, er kendt som "snegrænsen" (af indlysende årsager). For vores solsystem, snelinjen er placeret cirka tre gange længere væk end sol-jord afstanden.

Det er her tingene bliver forvirrende:Kometer er løst bundet til deres stjernes tyngdekraft, da de typisk udvikler sig længere væk. Derfor, det er forholdsvis let at sparke en komet ud af et givet stjernesystem. Dette er en af ​​grundene til, at 'Oumuamua først blev antaget at være en interstellar komet; kometer er modtagelige for at blive forstyrret af et stjernemøde. Asteroider, på den anden side, typisk dannes i kredsløb nær deres stjerner, og det tager mere energi at starte dem ud af et stjernesystem. Noget katastrofalt skal ske for at smide asteroider ud af tyngdekraftsbrønden.

"Det er sværere for de ting at blive skubbet ud, fordi det er mere tyngdekraftigt bundet til stjernen. Det er svært at forestille sig, hvordan 'Oumuamua kunne være blevet smidt ud af sit system, hvis det startede som en asteroide, "sagde astrofysiker Sean Raymond, ved det franske nationale center for videnskabelig forskning og universitetet i Bordeaux, i en erklæring.

Hvor efterlader dette 'Oumuamua? Godt, det er en asteroide, med en underlig form, og det kommer fra et andet stjernesystem. Og det fortæller os, at enten vores teorier om, hvordan asteroider, kometer og planeter form er ikke korrekte, eller at 'Oumuamua må have oplevet en energisk begivenhed for at blive drevet ud af sit hjemmestjernesystem.

Planetarisk billard

I vores solsystem, gasgiganten Jupiter er en interplanetarisk mobber. Som den største planet, dens tyngdekraft spiller en vigtig rolle i udviklingen af ​​planetbaner, og det støvsuger vildfarne asteroider og kometer. Jupiter fungerer dybest set som solens "fixer, "at sikre, at systemet forbliver i balance. Nogle teorier antyder endda, hvis det ikke var for Jupiters indflydelse, livet har måske ikke haft en chance for at få fodfæste på Jorden. (Selvom andre teorier tyder på, at det kan kaste rumsten på os, så det kan også være planethistoriens antihelt.)

Tidligt i vores solsystems historie, der var meget dynamisk ustabilitet, og Jupiter ville have plejet sig omkring sin bane, spreder alle mindre kroppe med sin massive tyngdekraft. Det menes derfor, at solsystemet mistede en masse planetesimaler i dets dannelsesår, og asteroider ville have været slyngskud og skubbet ud i det interstellare rum.

Så, hvis andre stjernesystemer indeholder gasgigant exoplaneter, det er givet, at de ville have den samme effekt på kroppe, der kredser tæt på deres stjerne. Disse massive verdener ville udøve en herculean tidevandsstyrke på små objekter i deres nærhed, og mange ville blive flået i stykker-som Comet Shoemaker-Levy 9, der blev trukket fra hinanden af ​​Jupiters tyngdekraft og derefter spektakulært påvirkede planeten i 1994.

I deres undersøgelse, offentliggjort den 27. marts i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), forskerne spekulerer i, at dette kunne have været oprindelsen til 'Oumuamua:Det blev slynget ud af sit hjemstjernesystem af en kæmpe planet efter at være blevet strakt ind i sin ejendommelige cigarlignende form ved ekstreme tidevandspres.

I et tidligere studie, også offentliggjort i MNRAS, forskere konkluderede, at små kroppe som asteroider er mere tilbøjelige til at blive slynget ud af binære stjernesystemer end systemer med enkeltstjerner (som solsystemet). Da de fleste stjerner i galaksen er i binære systemer, der kan være et overraskende antal asteroider skubbet ud som interstellare vagabonder, hvis deres kredsløb bliver forstyrret af to solers orbitaldans.

Resultatet er, at 'Oumuamua leverede en overraskende detaljeret besked om dens mulige oprindelse. Nu mangler vi bare at opdage flere af disse objekter, der lejlighedsvis lyner gennem vores solsystem, så vi kan bygge et bedre billede af det fremmede miljø, de udviklede sig i.

Det første tegn i 'Oumuamuas navn er faktisk en okina, ikke en apostrof. Hawaii -universitetet forklarer, at på hawaiiansk sprog "er okina et glottalt stop, ligner lyden mellem stavelserne 'oh-oh.' "