Нарешті пояснено дивне прискорення загадкового міжзоряного гостя

Міжзоряний об’єкт, який зараз перебуває у своїй довгій подорожі з нашої Сонячної системи, має цілком природне пояснення, незважаючи на його дивні чудасії. Незвичайне прискорення Оумуамуа, як підтверджує нове дослідження, може бути пов’язане з виділенням молекулярного газоподібного водню.

Це, за словами астрохіміка Дженніфер Бергнер з Каліфорнійського університету в Берклі та астрофізика Дерріла Селігмана з Корнельського університету, є ще одним доказом того, що сигароподібний шматок каменю починався як насіння планети, а потім його відправили блукати галактикою, не прив’язаною до землі. зірка. Це елегантне рішення, яке, як пишуть дослідники, «може пояснити багато специфічних властивостей Оумуамуа без тонкого налаштування» або вдаючись до екстраординарних заяв про природу об’єкта.

«Оумуамуа» вперше з’явився на наших горизонтах у жовтні 2017 року, всього через місяць після того, як він пролетів найближче до Сонця, здійснивши петлю навколо Сонячної системи й швидко полетів назад із Сонячної системи у своїй подорожі космосом. Ми не бачили нічого подібного тоді й з того часу в нашій домашній системі, і це досі викликає великий інтерес в астрономів.

По-перше, це його форма. Оумуамуа довгий і тонкий, як сигара, його довжина досягає 400 метрів (0,25 милі). Жодна інша комета чи астероїд у Сонячній системі немає такої форми.

— Оумуамуа теж крутиться на ходу, як пляшка на боці. І хоча об’єкт, мабуть, не містить льоду і не випускає газів, які ми можемо виявити, як це зробила б комета, його траєкторія не може бути пояснена лише гравітацією, як траєкторія астероїда.

Виділення газу кометами в міру сублімації їхнього льоду дає кометам додаткове джерело прискорення, що узгоджується з тим, що астрономи спостерігали з Оумуамуа. Це говорить про те, що він чимось схожий і на комету, і астероїд.

За роки, що минули після його відвідування, вчені визначили, що «Оумуамуа, ймовірно, є уламком, що відколовся від планетезималя, маленької планети, що все ще перебуває в процесі формування, яка зіткнулася з іншим об’єктом. Такі зіткнення не є чимось незвичайним у планетній системі, що формується; наша власна Земля, як вважають, зіткнулася з іншим об’єктом розміром із планету, відколовшись від шматка, що утворив Місяць. У випадку з Оумуамуа уламок планетезималя був повністю викинутий з його системи.

У 2020 Селігман став співавтором статті, в якій передбачалося, що прискорення Оумуамуа можна пояснити сублімацією молекулярного водню (H2). Молекулярний водень дуже важко виявити в космосі, тому що він не випромінює та не відбиває світло; якби Оумуамуа виділяв молекулярний водень, ми змогли б побачити його оскільки ми зазвичай бачимо сліди кометної активності.

З іншого боку, було висловлено припущення, що малоймовірно, що Оумуамуа є айсбергом молекулярного водню, як припускали дослідники у 2020 році, тому Бергнер і Селігман повернулися до моделювання, щоб визначити, як об’єкт може містити (і сублімувати) молекулярний водень.

Вони виявили, що пояснення є правдоподібним через опромінення тіла, багатого водяним льодом. Коли іонізуюче випромінювання потрапляє на об’єкт, радіолітичні процеси розщеплюють молекули води з утворенням молекулярного водню.

«У цій моделі, — пишуть вони у своїй статті, — Оумуамуа починався як крижана планетезималь, яка була опромінена космічними променями при низьких температурах під час своєї міжзоряної подорожі та зазнала нагрівання під час свого проходження через Сонячну систему».

Наявні експериментальні дані показують, що обробка води (H ₂ O) льоду може послідовно й ефективно виділяти H₂. Більша частина H₂ залишатиметься у пастці у водній матриці, поки не нагріється до певного діапазону температур; коли вода нагрівається та відпалюється, молекулярний водень виходить. Дослідники відзначають, що сама сублімація водяного льоду призведе лише до 50 відсотків спостережуваного прискорення. Однак молекулярний водень пояснює це досить чітко.

«Оумуамуа» зараз досить далеко і мандрує швидко; немає жодної реальної можливості придивитися до цього ближче зараз, ніж ті спостереження, які ми вже мали. Отже, чи права команда щодо молекулярного водню, залишиться відкритим питанням. Однак, як вони кажуть, це відповідає всім вимогам, і вони можуть перевірити це, дивлячись на інші об’єкти – невеликі зовнішні тіла Сонячної системи та інші міжзоряні об’єкти, відкриті в майбутньому, – які показують негравітаційне прискорення без помітних індикаторів комет. діяльність.

«Майбутнє виявлення малих тіл із негравітаційним прискоренням і слабкою комою може дати розуміння походження «Оумуамуа», — пишуть Бергнер і Селігман, — навіть незважаючи на те, що воно давно покинуло Сонячну систему».