「陌陌」人类在太阳系探测到的第一个系外造访星际天体奥陌陌( 二 )


诸多未解之谜
天文学家自然不愿意放过这个千载难逢的机会,从某种意义上说,在奥陌陌之前,人类还从未有如此近距离的机会了解太阳系以外的东西 。
在奥陌陌消失两年后,关于它的诸多谜团仍未解开 。比如,它的运行轨迹——这位访客似乎来去自如,不受太阳系束缚,目前正沿着双曲线轨迹运行,几年后,或许就会穿过太阳系,一去不复返 。
在对奥陌陌轨道数据进行统计研究之后,天文学家发现,只有引入一个相当大的非引力项,才能使其轨迹得到合理解释 。换言之,这位星际访客之所以可以加速离开太阳系,是受一种非引力的动力影响 。
【「陌陌」人类在太阳系探测到的第一个系外造访星际天体奥陌陌】这再次让天文学家想到了彗星——彗星向外释放气体的行为,能够提供这样的一个非引力加速度 。然而,这样的解释,又和人们对奥陌陌“不是一颗彗星”的猜测相悖 。
还有一种解释,就是借助太阳光压,奥陌陌有了非引力加速度,不过这也只是对具有超大面积-质量比的物体才有效——这便需要奥陌陌具有超乎寻常的疏松结构 。
“侦破”进程一时间陷入僵局 。有关奥陌陌的起源和成为星际天体的过程,也令天文学家们十分困惑,甚至还有科学家猜测,奥陌陌或许与外星生物存在某种关联 。
“它,有没有可能是被原来所在的恒星‘甩’出去的?”张韵作了一个大胆的假设 。
根据奥陌陌的光谱性质,天文学家发现,这个访客在它原来所在的行星系统中,曾经受到恒星的强烈热辐射,而这个特征可以通过近距离飞越恒星产生 。张韵说,如此近距离的接触,可能会让奥陌陌的母体,被恒星的潮汐作用撕裂,并将奥陌陌甩出原系统 。
“正是这个看似最平凡的性质,启发了我们着手研究潮汐撕裂星际天体形成理论 。”张韵说 。
就这样,最新一次的“侦破”开始了 。
神秘面纱被揭开
率先登场的是超级计算机,其强大的算力帮助天文学家做了数值模拟,结果发现,恒星的潮汐力,的确会将天体撕碎成许多的细长型碎片,同时,潮汐的作用,还会让一部分碎片的速度增大,以至于超过恒星的逃逸速度 。换句话说,这些被撕碎的碎片,就会逃离恒星,从而成为一个星际天体 。
相应地,超级计算机也“画出”了这些碎片的样子:其长短轴的比例,大多数高于5∶1,有些甚至高于10∶1 。这就在某种程度上,解释了奥陌陌极其特殊的狭长外形 。
更为重要的是,数值模拟结果显示,在潮汐撕碎的过程中,这些碎片的表面,将受到恒星炽热灼烤,最终熔化,而当远离恒星时,这些熔化的表面,将会重新凝结 。这一过程,最终让碎片的整体结构具有很强的黏结力,从而维持其所形成的细长结构的稳定性 。
潮汐撕裂星际天体形成理论,就像是一颗救命稻草,天文学家抓住这个破解密码的钥匙之后,进展异常顺利 。曾经困扰人类的诸多问题,似乎都一一浮出了水面——
根据数值模拟,恒星的热辐射会加热这些碎片内部,其结果是,这些碎片体内可挥发性的气体将消耗殆尽 。
“正因为这样,这些碎片失去了明显的彗星活动表现,而它们的光谱性质,则具有小行星的特征 。”张韵说 。
至于这些星际访客的非引力加速度,也有了一个解释 。
根据热力学分析,一些升华温度较高的可挥发性物质——比如水冰,能够在地下数十厘米的地方保存完好 。这些水冰,对于奥陌陌的旅行,可是起了大作用 。
张韵说,在奥陌陌的太阳系短途旅行中,这些剩余的水冰,就会被太阳的热辐射激活喷发,从而提供了人类所观测到的非引力加速度 。
至此,奥陌陌的神秘面纱基本被揭开了,如果用一句话来说,这位星际访客很可能就是太阳系之外一个行星天体的碎块——一个被原行星系统中恒星的潮汐作用撕碎并甩出的碎片 。
耶鲁大学天文系教授格雷戈里·拉夫林用“非常巧妙”的字眼来形容这一研究,他认为,该研究运用行星系统演化过程的普遍现象,解释了奥陌陌的所有特征,显示了星际间物质扩散的高效性,为人类理解行星系统的形成和演化提供了关键线索 。


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