Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Et flygtigt besøg - en asteroide fra et andet planetsystem, der lige er skudt forbi Jorden

Lille og meget svag, dette hurtigt bevægende objekt (midten) blev fanget af astronomer, da det passerede gennem vores solsystem. Kredit:Queen's University Belfast

Opdagelsen af ​​et usædvanligt lille objekt i solsystemet i sidste måned fangede fantasien hos det globale astronomiske samfund. Forskere rundt om i verden spurgte "hvad er det?" og "hvor kom det fra?"

Inden for få dage, de indså, at denne lille krop bevægede sig meget hurtigt, og er måske ikke bundet til vores solsystem. Astronomer svingede teleskoper mod det svage objekt, og bekræftede det snart som det første interstellare objekt nogensinde observeret passere gennem solsystemet.

Så vil der være flere af disse himmelske vagabonds? For at besvare det spørgsmål, vi skal først se nærmere på vores eget solsystem.

Kometer og asteroider - rester af skabelsen

Solsystemet inkluderer affald, der er efterladt fra dets dannelse. Størstedelen af ​​dette materiale er fanget i områder, hvor objekter forbliver relativt uforstyrrede på tidsskalaer på milliarder af år.


Mellem Mars og Jupiters kredsløb lurer millioner af asteroider, levnene fra planetdannelsen. Ud over Neptuns kredsløb er de trans-neptunske objekter - millioner af iskolde kroppe, opbevares på køl. Endelig, strækker sig halvvejs til den nærmeste stjerne, er Oort-skyen, menes at indeholde mere end ti billioner kometkerner.

Områderne i vores solsystem (ikke i skala). Kredit:Shutterstock/hydra viridis

De fleste af disse objekter vil forblive i disse regioner for evigt. Men med tiden vil en lille del blive rystet løs, injiceres til baner, der er langt mindre stabile.

Så lever de kort, kaotiske liv. Slynget rundt i solsystemet som følge af planeternes gravitationspåvirkning, de kan ende på baner, der bringer dem tæt på Jorden og solen.

Nogle vil falde fra hinanden, mens andre styrter ind i en af ​​planeterne. Størstedelen vil til sidst forlade solsystemet, aldrig at vende tilbage. Sådanne udstødninger er langt fra et nyt fænomen, da solsystemet har smidt affald, siden det blev dannet.

Solsystemet er ikke enestående

I løbet af de sidste 20 år, vi har erfaret, at størstedelen af ​​stjerner er ledsaget af planeter og deres tilhørende affald. Observere stjerner ved infrarøde bølgelængder, vi har erfaret, at mange også er ledsaget af langt større mængder af affald, end vi ser i solsystemet.

Vi bevæger os derfor i en galakse fuld af stjerner, der kaster affald ud i rummets dybder. Tomrummet mellem stjernerne er langt fra tomt.

I 1994, fragmenter af kometen Shoemaker-Levy 9 kolliderede med Jupiter, efterlader ar på størrelse med Jorden. Kredit:Hubble Space Telescope Comet Team og NASA

Med så meget materiale, der svæver frit i rummet, det var altid sandsynligt, at noget af det affald ville svinge tæt nok på solen til, at vi kunne opdage det - hvilket bringer os tilbage til vores nyopdagede objekt.

Vores første interstellare vagabond

Da det nye objekt først blev opdaget, det var tydeligt, at det bevægede sig på en meget langstrakt bane. Af den grund, videnskabsmænd antog, at det var en langtidskomet, og kaldte den C/2017 U1 Pan-STARRS.

Efterhånden som der blev gjort flere observationer, den eneste måde, forskerne kunne tilpasse objektets bane til dataene, var, hvis det bevægede sig på en hyperbolsk bane – med andre ord, hvis det ikke var gravitationsbundet til solsystemet.

I løbet af dagene, der fulgte efter objektets opdagelse, detaljerede observationer afslørede ingen tegn på nogen kometaktivitet. Lange eksponeringer ved hjælp af verdens største teleskoper viste intet andet end en hurtigt bevægende lysprik.

I stedet for en komet, objektet virker asteroidalt, hvilket tyder på, at den er dannet relativt tæt på sin moderstjerne. Som resultat, det blev omdøbt til A/2017 U1 – første gang i historien, at et objekt er blevet omklassificeret til udelukkende at være en asteroide frem for en komet.

Animation, der viser kredsløbet for den interstellare asteroide A/2017 U1.

Men hvor kom det fra?

Nu har vi bedre styr på, hvordan A/2017 U1 bevæger sig, folk er begyndt at spekulere i dens oprindelse.

At spore dens kredsløb tilbage i tiden er ingen nem opgave. Jo længere tilbage vi kigger, jo mindre præcist kan vi sige præcis, hvor objektet var.

Hvad vi kan sige er, at A/2017 U1 nærmede sig solsystemet fra nogenlunde retningen af ​​den klare nordlige stjerne Vega. Vi kender den indgående retning til omkring en femtedel af en grad, og stien ligger omkring fem grader fra den stjerne på den nordlige himmel.

Desværre, vi kan ikke gå fra dette til at binde A/2017 U1's oprindelse til en given stjerne. For at gøre det skal vi kende hver eneste stjernes bevægelser med udsøgt præcision, samt hvordan de påvirker hinanden (og vores objekt).

Men hvad vi kan sige er, at asteroiden stammer fra en stjerne i vores egen galakse. Var det en intergalaktisk gæst, det ville være at rejse meget hurtigere.

Stien til A/2017 U1 (stiplet linje), da den krydsede planeterne i vores solsystem og derefter vendte og gik ud igen. Kredit:Brooks Bays/SOEST Publication Services/UH Institute for Astronomy

Fremtiden

Hvad lærer vi af A/2017 U1's flygtige besøg? Det vigtigste resultat er bekræftelsen af ​​en langvarig forventning - at vi til sidst ville opdage kometer og asteroider fra fjerne stjerner, der slynger gennem vores solsystem.

I de kommende år, nye undersøgelser vil i høj grad øge vores chancer for at finde flere besøgende. Til sidst, sådanne opdagelser vil være almindelige, og vi vil lære, hvor mange objekter som A/2017 U1, der er spredt gennem galaksen. Dette vil give et væld af information om, hvordan planetsystemer dannes og udvikler sig.

Hvis vi opdager sådanne genstande med tilstrækkelig advarsel, mere detaljerede observationer kunne undersøge deres kemiske og isotopiske sammensætninger, giver os mulighed for at prøve sammensætningen af ​​planetsystemer langt fra vores egen. Mulighederne er uendelige, og enormt spændende!

Men hvad med A/2017 U1s skæbne? Dens dage nær solen er forbi, og det er hurtigt på vej tilbage til de kolde dybder af det interstellare rum.

Om millioner eller milliarder af år, det kan svinge forbi en anden stjerne, og besøg fremmede verdener - men højst sandsynligt vil det fortsætte med at drive for evigt, koldt og mørkt, gennem mellemrummene mellem stjernerne.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.




Varme artikler