Первый известный межзвездный посетитель выходит из-под контроля: откуда астрономы знают

Художественная иллюстрация межзвездного астероида Оумуамуа. (Изображение предоставлено М. Корнмессер / Европейская южная обсерватория)



Прошлой осенью посетитель в форме огурца пролетел сквозь внутреннюю часть Солнечной системы. Этот необычный объект, известный как 1I / 2017 U1 'Oumuamua, облетел Солнце, прежде чем исчезнуть на окраинах Солнечной системы, возвращаясь в межзвездное пространство.



Но новое исследование показывает, что для межзвездного нарушителя все шло не так гладко. Вместо этого, похоже, что Оумуамуа не скользил через солнечную систему, а скорее волей-неволей кувыркался, переворачиваясь на своем пути.

«Каждый раз, когда вы смотрите на« Оумуамуа », случайная его сторона будет обращена к вам», - сообщил guesswhozoo.com по электронной почте Уэсли Фрейзер из Королевского университета в Белфасте в Соединенном Королевстве. [ Оумуамуа: наш первый межзвездный гость, объясненный в фотографиях ]



Работая с несколькими другими исследователями, Фрейзер изучил наблюдения, сделанные астрономами по всему миру, и пришел к выводу, что объект кувыркается в космосе. Фрейзер считает вероятным, что в результате столкновения камень упал, пока он вращался вокруг своей родительской звезды, прежде чем гравитационное взаимодействие с планетой выбросило объект из его натальной системы.

«Я думаю, что« Оумуамуа сначала упало, а затем ударило из дома », - сказал Фрейзер.

'Результаты были странными'

'Оумуамуа впервые привлек внимание астрономов 19 октября 2017 г. . Расчеты показали, что необычный объект двигался со скоростью около 85 700 миль в час (137 900 км / ч) относительно Солнца - скорость, которая означала, что он просто проходил через солнечную систему и не оставался постоянным членом. Телескопы по всему миру обратились к объекту, пытаясь собрать как можно больше информации, прежде чем он навсегда покинет Солнечную систему. Межзвездный астероид был назван «Оумуамуа, гавайский», что означает «посланник издалека прибыл первым».



Некоторые характеристики было легко определить. Ученые определили, что каменистый объект имеет длину около 1300 футов (400 метров) и довольно тонкий - возможно, всего 130 футов (40 м) в ширину. На нем не было никаких признаков активности, напоминающей лед, как может показывать комета, но вместо этого он выглядел как сплошная скала. Его поверхность покраснела от космических лучей за сотни миллионов лет, скорее всего, когда он путешествовал через межзвездное пространство.

Но не все было так легко определить. Астрономам было трудно понять, как объект вращается. По мере того, как по этой теме публиковалось все больше и больше статей, каждая оценивала свой период ротации.

«Обычно в такой ситуации, когда становится доступным больше данных, публикуемые периоды ротации становятся более точными, а значения начинают сходиться на правильном значении», - сказал Фрейзер. «Поэтому было удивительно видеть, что это не относится к 1l [« Оумуамуа] ».



В результате получился беспорядок.

'Казалось, никто не может согласиться & hellip; и чем больше добавлялось данных, тем хуже становились расхождения », - сказал Фрейзер.

Он решил собрать всю информацию, собранную астрономами по всему миру, в единый согласованный набор и измерить период вращения для себя.

«Результаты были странными, - сказал он.

Обычно, когда каменистое тело, такое как астероид вращается, он дает регулярную картину изменений яркости, которую измеряют астрономы. Это потому, что объект продолжает показывать наблюдателю то же лицо. Но это не относилось к Оумуамуа; По словам Фрейзера, изменения яркости были непредсказуемыми.

По его словам, аналогичные измерения могут быть получены от активных комет. Пыль и газ вокруг комет могут заслонять их свет, создавая переменную сигнатуру. Но Оумуамуа не проявлял никаких признаков кометоподобной активности.

«Единственный другой вариант, который мы могли придумать, - это падение», - сказал Фрейзер.

Он сравнил объект с вращающейся теннисной ракеткой, подброшенной в воздух плоской стороной вверх. Форма ракетки приводит к случайному опрокидыванию. [Основы астероидов: викторина по космическому року]

Соавтор исследования Петр Правец, астроном Академии наук Чешской Республики, смоделировал данные и быстро нашел работающую падающую модель.

«Вуаля! У нас есть ответ, - сказал Фрейзер. «Мы знали, что это должно быть правдой, но Петр действительно показал, что наши ожидания соответствовали действительности».

Исследование было опубликовано в Интернете в начале этого месяца в журнале. Природа Астрономия .

Меняющиеся цвета Оумуамуа

Первоначально Фрейзер думал, что астероид казался каждому наблюдателю по-разному, потому что на самом деле он менялся. Он подумал, что, возможно, солнечное излучение обжигает поверхность, затемняя ее в реальном времени.

«Оказывается, эта мысль была неправильной!» он сказал. Когда Фрейзер посмотрел на все данные, он понял, что они не становятся все темнее. Вместо этого измерения были в основном нейтральными, «отражая, как большинство камней и грязного снега», - сказал он.

Он понял, что красноватое измерение вместо этого соответствует единственному пятну на одном из длинных лиц. Но меняющиеся цвета не те, что вы и я бы увидели.

«Различия в цвете поверхности очень малы, и человеческий глаз не заметит их», - сказал guesswhozoo.com астроном Миб Хайланд. Хайленд и Томас Секкулл, исследователи из Королевского университета в Белфасте, были соавторами работ по цветовым спектрам, на которых команда Фрейзера основала свой неутешительный вывод.

Вместо этого красное пятно Оумуамуа будет очень похоже на остальную поверхность объекта.

«Из того, что мы знаем из близких наблюдений небольших тел Солнечной системы, таких как кометы, они на самом деле очень темные», - сказал Секкулл. «Вполне вероятно, что Оумуамуа будет очень похож». Для человеческого глаза «Оумуамуа, вероятно, будет выглядеть темно-серым почти на всей своей поверхности». [Наша Солнечная система: Фототур по планетам]

Мимолетный взгляд

Несмотря на относительно свободную от трения окружающую среду в космосе, кувырок - нелегкий процесс. По словам Фрейзера, со временем необычное вращение вызывает напряжения и деформации на небесном теле. Эти напряжения замедляют его импульс, в конечном итоге останавливая вращение. Скорость замедления падающего объекта зависит от того, из чего он сделан - вопрос, который все еще не решен для Оумуамуа ''.

По словам Фрейзера, если межзвездный гость будет преимущественно ледяной с облученной корой, такое затухание произойдет довольно быстро, в течение примерно 1-5 миллиардов лет. (Для сравнения, возраст Солнечной системы составляет около 4,6 миллиарда лет.) Если вместо этого Оумуамуа состоит в основном из горных пород, на то, чтобы остановиться, могут потребоваться сотни миллиардов лет.

«Излишне говорить, что еще какое-то время он будет кувыркаться!» - сказал Фрейзер.

По его словам, у такого объекта, как Оумуамуа, есть множество способов вызвать случайный водоворот. Прохождение слишком близко к планете или звезде может вызвать гравитационное притяжение, которое может заставить ее начать вращаться. Кометные воздействия и крутящие моменты от радиационных сил также могут играть роль.

Хотя Фрейзер подчеркнул, что астрономы не могут точно сказать, как на самом деле началось падение, он подозревает, что причиной этого было столкновение с другим объектом.

По его словам, мощная катастрофа в огромной пустоте межзвездного пространства маловероятна. Более вероятно, что Оумуамуа приобрел свой поворот, проходя через густонаселенную зону, такую ​​как пояс астероидов нашей солнечной системы или пояс Койпера. Позже взаимодействие с планетой-гигантом, скорее всего, выбросило ее из системы, так же как молодой Юпитер выбросил ранние обломки из нашей Солнечной системы.

Оумуамуа должен пройти орбиту Юпитера в мае 2018 года, вылететь за орбиту Сатурна в 2019 году и затем покинуть Солнечную систему. Это означает, что астрономы больше не смогут увидеть необычный объект.

«Расстраивающая и столь же романтичная часть всего этого в том, что теперь у нас есть довольно хорошее представление о том, как этот объект выглядит и как он раскачивался, когда проходил через него», - сказал Фрейзер. «Но это оставило ряд нерешенных вопросов, например, откуда он взялся или почему он начал падать, на которые мы никогда не сможем ответить, потому что мы никогда не сможем увидеть его снова».

«Оумуамуа» был первым объектом, который принес нам космос, и насколько мимолетно он дал нам представление », - сказал он.

Следуйте за Нолой Тейлор Редд на @NolaTRedd , Facebook , или Google+ . Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Первоначально опубликовано guesswhozoo.com .