Наконец-то объяснено странное ускорение загадочного межзвездного гостя

May 02, 2023

Межзвездный объект, который в настоящее время находится на своем долгом пути обратно за пределы нашей Солнечной системы, имеет вполне естественное объяснение, несмотря на его странные причуды.

Своеобразное ускорение Оумуамуа, как подтверждают новые исследования, можно полностью объяснить выделением молекулярного газообразного водорода.

По мнению астрохимика Дженнифер Бергнер из Калифорнийского университета в Беркли и астрофизика Дэррила Селигмана из Корнелльского университета, это является еще одним свидетельством того, что сигарообразный кусок камня зародился как семя планеты, а затем был отправлен странствовать по галактике, не привязанный к планете. звезда.

Это элегантное решение, которое, как пишут исследователи, «может объяснить многие специфические свойства Оумуамуа без тонкой настройки» – или прибегая к экстраординарным утверждениям о природе объекта.

«Оумуамуа впервые появился на нашем горизонте в октябре 2017 года, всего через месяц после того, как он приблизился к Солнцу, делая петлю и быстро покидая Солнечную систему в своем продолжающемся путешествии по космосу.

Мы тогда – и с тех пор – не видели ничего подобного в нашей родной системе, и это до сих пор очень интересно астрономам.

Во-первых, это его форма. «Оумуамуа длинный и тонкий, как сигара, его длина достигает 400 метров (0,25 мили). Ни одна другая комета или астероид в Солнечной системе не имеет такой формы.

«Оумуамуа тоже как бы вращается на ходу, как бутылка, перевернутая на бок. И хотя объект, кажется, не содержит льда и не выделяет никаких газов, которые мы могли бы обнаружить, в отличие от кометы, его траекторию нельзя объяснить только гравитацией, как это сделала бы траектория астероида.

Выделение газа из комет по мере сублимации их льда дает кометам дополнительный источник ускорения, что согласуется с тем, что астрономы наблюдали с помощью Оумуамуа. Это говорит о том, что он чем-то похож и на комету, и на астероид.

За годы, прошедшие с момента его посещения, ученые определили, что Оумуамуа, скорее всего, представляет собой осколок планетезимали, молодой планеты, все еще находящейся в процессе формирования, которая столкнулась с другим объектом.

Подобные столкновения не являются чем-то необычным для формирующейся планетной системы; Считается, что на нашу Землю врезался другой объект размером с планету, отколовший кусок, из которого образовалась Луна. В случае Оумуамуа осколок планетезимали был полностью выброшен из системы.

В 2020 году Селигман стал соавтором статьи, в которой предположил, что ускорение Оумуамуа можно объяснить сублимацией молекулярного водорода (H2).

Молекулярный водород очень трудно обнаружить в космосе, поскольку он не излучает и не отражает свет; если бы Оумуамуа выделял молекулярный водород, мы не смогли бы увидеть его так, как мы обычно видим следы кометной активности.

С другой стороны, было высказано предположение, что маловероятно, что Оумуамуа является молекулярным водородным айсбергом, как предположили исследователи в 2020 году, поэтому Бергнер и Селигман вернулись к моделированию, чтобы определить, как объект может содержать (и сублимировать) молекулярный водород.

Они обнаружили, что объяснение правдоподобно благодаря облучению тела, богатого водяным льдом.

Когда ионизирующее излучение попадает на объект, радиолитические процессы расщепляют молекулы воды с образованием молекулярного водорода.

«В этой модели, — пишут они в своей статье, — Оумуамуа начинался как ледяная планетезималь, которая была облучена при низких температурах космическими лучами во время своего межзвездного путешествия и испытала потепление во время прохождения через Солнечную систему».

Существующий массив экспериментальных данных показывает, что обработка водяного (H2O) льда может последовательно и эффективно отделять H2. Большая часть H2 останется в водной матрице до тех пор, пока не нагреется до определенного диапазона температур; когда вода нагревается и отжигается, молекулярный водород уходит.

Исследователи отмечают, что сублимация водяного льда сама по себе приведет только к 50 процентам наблюдаемого ускорения. Однако молекулярный водород объясняет это довольно четко.

«Оумуамуа сейчас находится на довольно большом расстоянии и движется быстро; сейчас нет реальной возможности рассмотреть это поближе, кроме тех наблюдений, которые мы уже имели.