Oumuamua是一個相對扁平的雪茄形狀的星際物體。令人驚訝的是，人們並不確切知道它從何而來，甚至不知道它到底是什麽。(圖片來源:uux.cn/dottedhippo via Getty Images)
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（基思庫珀）：1I/'Oumuamua是一個來自星際空間的小物體，它在2017年秋天穿過內太陽係時靠近太陽。它之所以引人注目，是因為它是第一個被證實來自太陽係以外的行星係統的物體。
天文學家將其命名為1I/'Oumaumua，其中“1I”指的是在我們的太陽係中發現的第一個星際物體，盡管這個名字現在通常被縮寫為' Oumuamua'。
天文學家已經等待像Oumuamua這樣的星際物體出現很長時間了。“幾十年來，我們一直認為這樣的星際物體是存在的，現在，我們第一次有了它們存在的直接證據，”托馬斯·祖爾布欽(Thomas Zurbuchen)在2017年被發現時，美國宇航局負責科學的副主管說。
2019年8月，在太陽係中發現了第二個星際物體，名為2I/博裏索夫。然而，博裏索夫看起來像一顆普通的彗星，有一個彗發(彗星冰核周圍的氣體“頭”)和一條尾巴。相比之下，Oumuamua非常不尋常，因為它沒有昏迷或尾巴。
OUMUAMUA常見問題‘Oumuamua’有什麽玄機？
在‘Oumuamua’被發現之前很久，星際物體就被預言存在。然而，Oumuamua並不是天文學家所期待的。它很小，形狀不尋常，看起來不像彗星，但它移動起來好像在放氣。主要的理論涉及氮或氫冰的升華。沒有證據表明Oumuamua是一艘宇宙飛船。
是什麽讓Oumuamua如此有趣？
星際物體來自其他行星係統，要麽通過將原行星撞得粉碎的巨大碰撞，要麽通過掠奪性氣體巨行星的引力潮汐，被拋入星際空間。作為第一個被確認身份的星際遊客，Oumuamua讓我們深入了解了其他太陽係外行星係統可能是什麽樣子。
為什麽叫‘Oumuamua’呢？
它的名字在夏威夷語中是“首先到達的遠方使者”的意思——非常適合作為我們太陽係中發現的第一個星際物體。之所以選擇夏威夷名字，是因為發現它的望遠鏡——pan stars-1——位於夏威夷。
OUMUAMUA的大小和形狀是怎樣的？
Oumuamua的形狀也值得注意。最初的測量表明，該物體的形狀像一個長圓柱體，大小比為10:1，這意味著它的長度是寬度的10倍。然而，天文學家後來將這些維度修改為大約6:6:1，而不是描述一個煎餅形狀。天文學家在海王星以外的柯伊伯帶看到了形狀相似的物體-特別是一顆名為Arrokoth的小行星，美國宇航局的新視野號飛船在2019年元旦飛過。對Oumuamua形狀和尺寸的測量是基於它的“光變曲線”，這是一種跟蹤物體在空間翻滾時亮度如何隨時間變化的圖表。當我們看到Oumuamua更廣闊的一麵時，它顯得更加明亮。
Oumuamua也非常小，估計長377英尺(115米)，寬364英尺(111米)，厚62英尺(19米)，因為它的反照率為0.1(這意味著它反射10%的陽光，這對於彗星核來說是相當標準的)。
OUMUAMUA是從哪裏來的？
沒有人知道Oumuamua來自哪個星係。然而，在2018年，天文學家沿著它首次接近太陽的路徑追蹤Oumuamua，發現該物體經過四顆恒星附近，距離一百萬年前的紅矮星HIP 3757最近。也許‘Oumuamua’來自那裏，或者也許它已經在太空遊蕩了更長時間。
我們太陽係中的行星、小行星和彗星以閉環方式圍繞太陽運行。Oumuamua的軌跡是不同的:美國宇航局的動畫描述了該物體的路徑是如何呈雙曲線的，這意味著它衝向太陽的速度足夠快，以至於太陽的引力隻能稍微彎曲Oumuamua的路徑，而不是在環形軌道上捕捉它。這意味著相對於太陽的運動速度為每秒16.36英裏(每秒26.33公裏)的Oumuamua可以繼續前進，朝著太陽係的出口前進。
OUMUAMUA現在在哪裏？
天文學家直到Oumuamua顯著侵入我們的太陽係後才發現它。2017年9月9日，它到達了近日點——它離太陽最近的點，當時它離我們的恒星近了2300萬英裏(3700萬公裏)。直到一個多月後，也就是2017年10月19日，夏威夷大學的天文學家Rob Weryk在小行星搜尋全景巡天望遠鏡和快速反應係統(Pan-STARRS)的觀測中發現了‘Oumuamua’。當時，“Oumuamua”距離地球2100萬英裏(3300萬公裏)，其軌跡最終將它帶到了1500萬英裏(2400萬公裏)的附近。
從那以後，星際遊客一直在向太陽係外前進，美國宇航局描述了Oumuamua是如何在太陽的重力輔助下加速到每秒54.2英裏(87.3公裏/秒)的速度。考慮到Oumuamua有多小，它離開我們的速度有多快，觀察它的窗口隻有幾周，哈勃太空望遠鏡能夠跟蹤它的時間最長。“Oumuamua”的最佳圖像——例如這張由甚大望遠鏡和雙子座南方望遠鏡的數據組合而成的圖像，這兩台望遠鏡都位於智利，是世界上最大的光學望遠鏡之一——可能顯示“Oumuamua”隻是一個光點。
Oumuamua正向飛馬座前進，現在已經遠離海王星的軌道。它正在穿過柯伊伯帶，這是太陽係邊緣附近的一圈冰體，現在已經超出了我們的望遠鏡的範圍。它將永遠不會返回地球。
什麽是OUMUAMUA？
我們仍然不確定Oumuamua是什麽。(圖片鳴謝:uux.cn/美國宇航局、歐空局、約瑟夫·奧姆斯特德(STScI)、弗蘭克·薩默斯(STScI))
關於Oumuamua是什麽，有幾種假設。我們知道它是一個太陽係外行星係統中的物體，當掠奪性氣體巨行星的重力潮汐將Oumuamua從其軌道中掙脫出來時。
在“Oumuamua”被發現之前，天文學家預計星際物體會像彗星一樣，這最終成為2I/博裏索夫的情況。起初，當“Oumuamua”沒有長出彗星尾巴時，天文學家認為星際闖入者一定是一顆死亡的彗星，其揮發物——低沸點氣體，如水——在數十億年間升華，可能是在它仍處於其起源係統中時，或在它靠近其他恒星時。
然而，哈勃太空望遠鏡測量到，Oumuamua從太陽向外的軌跡顯示出一些非重力加速度。這是彗星的典型行為，因為彗星尾部噴出的塵埃和水蒸氣給了彗星額外的推力。但是沒有檢測到來自Oumuamua彗星的水或其他揮發性氣體的釋放。
對於Oumuamua可能是什麽，有兩種主要的解釋。一份來自亞利桑那州立大學的阿蘭·傑克遜和史蒂夫·德施，他們提出Oumuamua是一大塊氮冰。當新視野在2015年飛過冥王星時，它觀察到了一些區域，如Sputnik Planitia，這些區域基本上是凍結的氮湖；傑克遜和德施認為,“Oumuamua可能是一個巨大的撞擊從一個類似冥王星的物體上爆炸下來的氮冰碎片。放出的氮被太陽的熱量升華，會給Oumuamua必要的額外推力。氮氣還會使Oumuamua的反照率達到0.64，這比典型的彗星反射率更高，因此Oumuamua的反照率應該比想象中的要小，才會顯得如此微弱。傑克遜和德施計算出，如果‘Oumuamua’是由氮冰構成的，那麽這個物體的尺寸將隻有148乘144乘25英尺(45乘44乘7.5米)。
康奈爾大學的Darryl Seligman和加州大學伯克利分校的Jennifer Bergner提出了另一種可能的解釋，即當Oumuamua在星際空間旅行時，宇宙射線可能與表麵的冰發生了相互作用，從一些水分子中釋放出氫，並產生了鎖在無定形水冰中的氫氣供應。根據塞利格曼和伯格納的假設，當“Oumuamua”經過太陽時，星際物體被加熱，盡管不足以導致水冰蒸發。相反，加熱改變了冰晶的結構，從而使氫以每秒0.4至28盎司(每秒10至800克)的速度逃逸，並給了Oumuamua觀察到的推力。這也可以解釋為什麽‘Oumuamua’沒有可見的塵埃尾，因為這些塵埃仍然會被困在水冰中。
OUMUAMUA是宇宙飛船嗎？
哈佛大學的天文學家Avi Loeb和Shmuel Bialy提出了一個假說，認為非重力加速度是Oumuamua是一艘帶太陽帆的宇宙飛船’的證據。然而，大多數天文學家並不支持這一理論。德施、賓夕法尼亞州立大學的傑森·賴特和法國波爾多大學的肖恩·雷蒙德在為Medium撰寫的文章中批評了這一提議，並得出結論說，沒有證據表明‘Oumuamua’是一艘宇宙飛船。
OUMUAMUA與專家的問答
我們采訪了北亞利桑那大學天文學和行星科學係的教授大衛·特裏林，詢問那裏可能還有多少像1I/'Oumuamua這樣的天體。
大衛·特裏林教授
大衛·特裏林是一名觀測天文學家，他研究行星係統和我們太陽係的形成和演化。
你先前預測我們平均每五年就會在太陽係中發現一個星際物體。目前我們已經找到了兩個。你同意這與你的預測一致嗎？
是的，我會的，特別是因為在“歐穆阿莫”和“博裏索夫”之後，星際天體發現領域一直相當平靜。這是自2017年以來的兩個對象，六年內兩個。我們認為“目前的能力”可能始於2015年——這是目前(魯賓天文台之前)的一套發現望遠鏡。因此，對於天文學家來說，八年內發現兩個天體非常接近於五年一個。
你的預測是基於這樣的假設，即每個行星係統形成時，有20個地球質量的物質被踢出。這是一個巨大的數量——它都是以“Oumuamua”大小的物體的形式存在的嗎？
嗯，也許吧。在那篇論文中，我們做了很多假設和推斷，試圖用一個單一的物體來理解一些關於行星係統形成和演化的普遍現象。所以，我們得出的數字和結論是非常不確定的——可能好到一個數量級，甚至可能沒有那麽好！回到這個問題:我們太陽係的各種進化模型，基於幾條證據線，表明我們的太陽係在早期階段噴射出許多地球物質。如果我們附近的年輕係統平均噴射出20個地球質量的物質，這可能與我們太陽係中發生的事情沒有太大區別。實際上，如果我們附近的其他係統的典型值比我們的太陽係經曆的多得多，或者少得多，那將會更有趣，因為這可能意味著有
我們之間有些奇怪。相反，我們可能是典型的，這確實是你所期望的那種結果。另外，記住木星的質量是地球的318倍。在這種情況下，與我們太陽係的行星相比，20個地球質量可能並不算多——它隻是我們太陽係總質量的一小部分。會不會都在Oumuamua大小的身體裏？誰知道呢。宇宙中的大多數事物都服從某種冪律分布，群體中有少數大成員，大量小成員。也許Oumuamua在中間的某個地方。我們真的不知道。
在任一時刻，有多少星際物體可能正在穿過太陽係？
有人估計，在任何時候，太陽係中都有1000到10000個星際物體——哇！當然，幾乎所有這些都在遙遠的太陽係中，我們永遠也看不到它們。你可能會粗略地猜測，這些物體或多或少似乎來自我們太陽係在太空中運動的方向，就像當你在雨中開車時，所有的雨滴看起來都像是直接朝著你的擋風玻璃而來。
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