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闖入太陽系的不速之客——星際天體奧陌陌

 無限時(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,且目前仍在其返回的途中。

這基本上就是克拉克的開創(chuàng)性小說《與拉瑪相會(huì)》中的情節(jié)。這本小說講述了一個(gè)來自宇宙中的物體在離開太陽系之前以雙曲線的軌道極近地飛掠太陽的故事。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)于鄰居來說是“新來的”,因?yàn)樗倪\(yùn)動(dòng)速度太快了,不可能受到太陽引力的束縛。在星際空間中,Rama的速度是每秒26公里(相對(duì)于太陽),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)逃脫了太陽的引力,它將以13千米/秒的速度穿過星際空間。

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)到的穿過太陽系的星際來訪者。

我們知道拉瑪是巖石是因?yàn)樗鼪]有拖尾。任何富含冰晶的東西在接近太陽時(shí)都會(huì)沸騰。拉瑪顯然沒有拖尾,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系的星際物體之一。只有近幾十年以來,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,如果星際來訪者十分罕見的話,那么我們是真的很幸運(yùn)。

長(zhǎng)期以來,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)成熟的太陽系中(比如我們的太陽系),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,并通過撞擊事件或引力彈弓從它的母恒星系統(tǒng)中噴射出來。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。

腦洞大開的想法:拉瑪?shù)拇嬖谧屛覀兏酉嘈艓r石圈生源說,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。但(直到現(xiàn)在)還沒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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