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闖入太陽(yáng)系的不速之客——星際天體奧陌陌

 無(wú)限時(shí)空使者 2019-04-17

我們?cè)跉v史上第一次探測(cè)到了一個(gè)太陽(yáng)系內(nèi)形成于其他地方的物體。這是一個(gè)體育場(chǎng)大小的巖石,它在水星的軌道內(nèi)掠過(guò),且目前仍在其返回的途中。

這基本上就是克拉克的開(kāi)創(chuàng)性小說(shuō)《與拉瑪相會(huì)》中的情節(jié)。這本小說(shuō)講述了一個(gè)來(lái)自宇宙中的物體在離開(kāi)太陽(yáng)系之前以雙曲線的軌道極近地飛掠太陽(yáng)的故事。而國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)卻不恰當(dāng)?shù)貫槲覀兊谝粋€(gè)星際訪客選擇了“Oumuamua”(奧陌陌)這個(gè)名字,而不是“拉瑪”這個(gè)明顯更易于發(fā)音也是總體上更優(yōu)秀的名字。一朵玫瑰就像一朵玫瑰是一朵玫瑰一樣,顯然“拉瑪”是最合適的名字,但誰(shuí)能想到IAU起了一個(gè)如此奇怪的名字呢?

中間的那個(gè)點(diǎn)并不是來(lái)自于附近。由于這是一張由望遠(yuǎn)鏡跟隨拉瑪?shù)能壍琅臄z的長(zhǎng)時(shí)間曝光的照片,因而其背景中的星星(恒星)都是條痕狀的。我們所知道的一切都是來(lái)源于類似的觀測(cè),雖然我們可以確定其速度和位置,但仍必須估計(jì)大小和質(zhì)量。

我們可以看出Rama對(duì)于鄰居來(lái)說(shuō)是“新來(lái)的”,因?yàn)樗倪\(yùn)動(dòng)速度太快了,不可能受到太陽(yáng)引力的束縛。在星際空間中,Rama的速度是每秒26公里(相對(duì)于太陽(yáng)),這大約是其他恒星相對(duì)于我們周圍的恒星運(yùn)動(dòng)的速度。當(dāng)它降落到太陽(yáng)系內(nèi)部時(shí),它的速度加快,直到近日點(diǎn)時(shí),它距離太陽(yáng)的距離只有地球的四分之一,并以接近90公里/秒的速度急速前進(jìn)。相比之下,一旦旅行者1號(hào)逃脫了太陽(yáng)的引力,它將以13千米/秒的速度穿過(guò)星際空間。

拉瑪行進(jìn)的路徑(如果你堅(jiān)持叫它Oumuamua也OK),它是第一個(gè)被觀測(cè)到的穿過(guò)太陽(yáng)系的星際來(lái)訪者。

我們知道拉瑪是巖石是因?yàn)樗鼪](méi)有拖尾。任何富含冰晶的東西在接近太陽(yáng)時(shí)都會(huì)沸騰。拉瑪顯然沒(méi)有拖尾,這意味著它是一塊古老、冰冷的巖石,距它第一次和最后一次夏天的出現(xiàn)已有數(shù)百萬(wàn)或數(shù)十億年的時(shí)間了。

據(jù)推測(cè),拉瑪只是眾多穿越太陽(yáng)系的星際物體之一。只有近幾十年以來(lái),我們才有能力探測(cè)到這樣的天體,而這顆離我們真的非常近(是只有幾十個(gè)月球軌道的近)。要不是它離我們這么近,我們可能永遠(yuǎn)也不會(huì)注意到它。所以,如果星際來(lái)訪者十分罕見(jiàn)的話,那么我們是真的很幸運(yùn)。

長(zhǎng)期以來(lái),人們推測(cè)應(yīng)該存在像拉瑪這樣的物體。在一個(gè)恒星系統(tǒng)的早期形成過(guò)程中,新的行星和衛(wèi)星沿著混亂的、通常是毀滅性的軌道運(yùn)行。年輕的小行星不僅會(huì)相互撞擊,而且近距離撞擊會(huì)將小行星、衛(wèi)星甚至行星完全拋出一個(gè)恒星系統(tǒng)。就在1982年,我們?cè)慷媚拘谴直┑貙⒁活w彗星拋入星際空間。在一個(gè)成熟的太陽(yáng)系中(比如我們的太陽(yáng)系),所有的東西都遵循著如此良好、干凈的軌道運(yùn)行,其主要原因是,幾乎所有不在自己軌道上運(yùn)行的天體在很久以前就被ko掉了。因此,我們可以預(yù)計(jì),星際空間將由不計(jì)其數(shù)的被排斥的小行星和彗星少量填充。

一個(gè)年輕太陽(yáng)系的藝術(shù)表現(xiàn)。

這很可能就是拉瑪背后的故事。它形成于別的某個(gè)地方,并通過(guò)撞擊事件或引力彈弓從它的母恒星系統(tǒng)中噴射出來(lái)。事實(shí)上,它現(xiàn)在并非結(jié)冰的,這便意味著由于這樣或那樣的原因,它花了足夠的時(shí)間接近它的母恒星,致使它所有的冰都沸騰了。它可能是一顆非常古老的彗星,也可能是太陽(yáng)系內(nèi)部的一顆原生彗星。如果我們發(fā)射一個(gè)探測(cè)器去追上它,我們就能對(duì)另一個(gè)星系的古代化學(xué)歷史有更多的了解。它在宇宙中漂浮的時(shí)間太長(zhǎng)了,所以幾乎不可能知道哪顆恒星才是它的家,但只要知道另一個(gè)太陽(yáng)系可能會(huì)有什么不同就很重要了。幸運(yùn)的是,太空中物體的運(yùn)動(dòng)是可以預(yù)測(cè)的,所以我們不會(huì)很快失去Rama的蹤跡。但不幸的是,我們需要一枚速度是新視野號(hào)(迄今為止最快的火箭)兩倍的火箭才能趕上它。

腦洞大開(kāi)的想法:拉瑪?shù)拇嬖谧屛覀兏酉嘈艓r石圈生源說(shuō),即生命可能被嵌在巖石中在恒星之間旅行。已經(jīng)有研究表明,一些微生物在寒冷的、受輻射的真空空間中生活得非常愉快,甚至可以在從行星表面噴射和降落的巨大加速度中存活下來(lái)。但(直到現(xiàn)在)還沒(méi)有被證明的是這些星際巖石確實(shí)存在。在天空中看到拉瑪就好像你一輩子生活在遙遠(yuǎn)的太平洋島嶼上,頭一次看到一艘船一樣(即使船可能是空的)。但這是多么令人振奮的事情啊!

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