Forskere bestemmer oprindelsen af ​​ekstrasolar objekt Oumuamua

I 2017 det første interstellare objekt fra hinsides vores solsystem blev opdaget via Pan-STARRS astronomiske observatorium på Hawaii. Det fik navnet 'Oumuamua, betyder "spejder" eller "budbringer" på hawaiisk. Objektet var som en komet, men med funktioner, der var lige mærkelige nok til at trodse klassificering.

To Arizona State University astrofysikere, Steven Desch og Alan Jackson fra School of Earth and Space Exploration, satte sig for at forklare de mærkelige træk ved 'Oumuamua og har fastslået, at det sandsynligvis er et stykke af en Pluto-lignende planet fra et andet solsystem. Deres resultater er for nylig blevet offentliggjort i et par artikler i AGU Journal of Geophysical Research:Planeter .

"På mange måder lignede 'Oumuamua en komet, men det var ejendommeligt nok på flere måder, at mystik omgav dens natur, og spekulationerne løb løbsk om, hvad det var, sagde Desch, der er professor ved School of Earth and Space Exploration.

Fra observationer af objektet, Desch og Jackson bestemte flere karakteristika ved objektet, der adskilte sig fra, hvad man ville forvente af en komet.

Med hensyn til hastighed, objektet kom ind i solsystemet med en hastighed lidt lavere end forventet, hvilket indikerer, at den ikke havde rejst i det interstellare rum i mere end en milliard år eller deromkring. Med hensyn til størrelse, dens pandekageform var også mere fladtrykt end nogen anden kendt solsystemobjekt.

De observerede også, at mens objektet fik et lille skub væk fra solen (en "raketeffekt" almindelig i kometer, da sollys fordamper isen, de er lavet af), skubningen var stærkere, end der kunne forklares. Endelig, genstanden manglede en detekterbar undslippende gas, som normalt er afbildet synligt af en komets hale. I alt, objektet var meget som en komet, men i modsætning til nogen komet, der nogensinde var blevet observeret i solsystemet.

Desch og Jackson antog derefter, at objektet var lavet af forskellige is, og de beregnede, hvor hurtigt disse iser ville sublimere (overgå fra et fast stof til en gas), når 'Oumuamua passerede solen. Derfra, de beregnede raketeffekten, objektets masse og form, og isernes reflektivitet.

"Det var et spændende øjeblik for os, " sagde Desch. "Vi indså, at en del is ville være meget mere reflekterende, end folk antog, hvilket betød, at den kunne være mindre. Den samme raketeffekt ville så give 'Oumuamua et større skub, større end kometer normalt oplever."

Desch og Jackson fandt især én is - fast nitrogen - der gav et nøjagtigt match til alle objektets funktioner samtidigt. Og da fast nitrogenis kan ses på overfladen af ​​Pluto, det er muligt, at et kometlignende objekt kunne være lavet af det samme materiale.

"Vi vidste, at vi havde fået den rigtige idé, da vi afsluttede beregningen af, hvad albedo (hvor reflekterende kroppen er) ville få bevægelsen af ​​'Oumuamua til at matche observationerne, " sagde Jackson, der er forsker og Exploration Fellow ved ASU. "Den værdi kom ud som værende den samme, som vi observerer på overfladen af ​​Pluto eller Triton, legemer dækket af nitrogenis."

De beregnede derefter den hastighed, hvormed klumper af fast nitrogenis ville være blevet slået ud af overfladerne af Pluto og lignende kroppe tidligt i vores solsystems historie. Og de beregnede sandsynligheden for, at bidder af fast nitrogenis fra andre solsystemer ville nå vores.

"Den blev sandsynligvis slået væk fra overfladen af ​​et slag for omkring en halv milliard år siden og smidt ud af dets modersystem, " sagde Jackson. "At være lavet af frosset nitrogen forklarer også den usædvanlige form af 'Oumuamua. Da de ydre lag af nitrogenis fordampede, kroppens form ville være blevet gradvist mere flad, ligesom et stykke sæbe gør, når de ydre lag gnides af under brug."

Kunne 'Oumuamua have været fremmed teknologi?

Selvom 'Oumuamuas kometlignende natur hurtigt blev anerkendt, manglende evne til straks at forklare det i detaljer førte til spekulationer om, at det er et stykke fremmed teknologi, som i den nyligt udgivne bog "Extraterrestrial:The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth" af Avi Loeb fra Harvard University.

Dette har udløst en offentlig debat om den videnskabelige metode og videnskabsmænds ansvar for ikke at springe til uberettigede konklusioner.

"Alle er interesserede i rumvæsener, og det var uundgåeligt, at dette første objekt uden for solsystemet ville få folk til at tænke på rumvæsener, " sagde Desch. "Men det er vigtigt i videnskaben ikke at drage konklusioner. Det tog to eller tre år at finde ud af en naturlig forklaring - en luns nitrogenis - der matcher alt, hvad vi ved om 'Oumuamua. Det er ikke så længe i videnskaben, og alt for tidligt til at sige, at vi havde udtømt alle naturlige forklaringer."

Selvom der ikke er noget bevis for, at det er fremmed teknologi, som et fragment af en Pluto-lignende planet, 'Oumuamua har givet videnskabsfolk en særlig mulighed for at se på ekstrasolsystemer på en måde, som de ikke har været i stand til før. Efterhånden som flere objekter som 'Oumuamua bliver fundet og studeret, videnskabsmænd kan fortsætte med at udvide vores forståelse af, hvordan andre planetsystemer er, og de måder, de ligner, eller anderledes end, vores eget solsystem.

"Denne forskning er spændende, fordi vi sandsynligvis har løst mysteriet om, hvad 'Oumuamua er, og vi kan med rimelighed identificere det som en del af en' exo-Pluto, ' en Pluto-lignende planet i et andet solsystem, sagde Desch. Indtil nu, vi har ikke haft nogen måde at vide, om andre solsystemer har Pluto-lignende planeter, men nu har vi set en del af en passere Jorden."

Desch og Jackson håber, at fremtidige teleskoper, som dem ved Vera Rubin Observatory/Large Synoptic Survey Telescope i Chile, som vil være i stand til at overvåge hele den sydlige himmel med jævne mellemrum, vil være i stand til at begynde at finde endnu flere interstellare objekter, som de og andre videnskabsmænd kan bruge til at teste deres ideer yderligere.

"Det er håbet, at vi om et årti eller deromkring kan få statistik over, hvilke slags objekter der passerer gennem solsystemet, og hvis nitrogenisstykker er sjældne eller så almindelige, som vi har beregnet, " sagde Jackson. "I hvert fald, vi burde være i stand til at lære meget om andre solsystemer, og om de gennemgik de samme slags kollisionshistorier, som vores gjorde."