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星际物体Oumuamua的过去可能比我们所知道的更加暴力。最新的模拟结果显示,这块奇特的太空岩石可能是被一颗恒星撕碎的,它会变成我们今天熟悉的雪茄或飞船形状,然后被胡乱地抛向银河系。
如果这确实是“Oumuamua”的形成过程,那么新的研究结果就可以回答我们关于这个尖锐的太空旅行者更奇特的特性的一些最迫切的问题。
Oumuamua是我们已知的第一块星际访客,主要是因为它是第一块从其他地方进入太阳系的岩石因此而出名的。我们在2017年10月第一次意识到它,但没过多久它的其他特性就显现出来了。
首先是形状。大多数小行星和彗星都有点像土豆,但Oumuamua又长又薄,它的长度400米(1300英尺)大约是它宽度的8倍。它的色调也是红色的,就像一颗被宇宙辐射烤焦的小行星,干燥,主要由岩石和金属构成。
但它也被观测到在远离太阳的地方加速,其速度超过了重力的作用。这种行为与彗星的出气更为一致,当彗星靠近太阳时,挥发性的冰升华时,这种出气会加速。所以,目前还不完全清楚Oumuamua到底是小行星还是彗星。
它的性质是如此的不同寻常,以至于有人猜测这块岩石是一个外星探测器。(现在绝对没有证据证明)。事实上,根据它在我们太阳系中出现的情况来看,应该会有更多像“Oumuamua”这样的天体存在。
现在,来自中国科学院和加州大学圣克鲁斯分校的研究人员已经确定了这个奇怪的物体是如何形成的。这个过程不仅是完全自然的(再说强调,这和外星人无关),它还可以解释Oumuamua的一些奇怪属性。
加州大学圣克鲁兹分校的天文学家和天体物理学家道格拉斯·林(Douglas Lin)说:“我们证明了Oumuamua样的星际物体可以在它们的母体与宿主恒星的近距离接触中,通过大量的潮汐碎片产生,然后被喷射到星际空间中。’”
潮汐相互作用是两个物体之间的引力相互作用。当一个小天体接近一个大天体时。比如一颗恒星、一个黑洞,甚至是一颗大行星,强烈的引力会把它拉扯开,这个过程被称为潮汐干扰。一个恰当的例子是1992年木星对苏梅克-列维9号彗星造成的潮汐破坏。
苏梅克-列维9号彗星与木星相撞后,分裂成碎片,但进行的高分辨率模拟显示,当涉及到一颗恒星时,可能会出现截然不同的结果。首先,一个与恒星的距离正好合适的物体,一块岩石,比如一个星子,会因为潮汐的压力而四分五裂。然后,随着它的摆动,这些碎片融化并拉伸成一个拉长的结构。最后,当它远离恒星时,它会重新结合,冷却,变硬,形成一层外壳,使新改造的天体结构稳定。这种加热和冷却也可以解释其他一些Oumuamua的特性。
恒星潮汐分裂过程中的热扩散也会消耗大量的挥发物,这解释了Oumuamua的表面颜色和没有可见的彗差。然而,一些高升华温度的挥发物,比如水冰,会以凝聚的形式存在于地表之下。
当Oumuamua在寒冷的星际空间深处翻滚时,这些挥发物会被锁在里面;但是,当它接近我们的太阳时,热量可能会引起一个逸出事件来产生观测到的加速度。
平均而言,每个行星系统应该喷射出大约100万亿个像Oumuamua这样的天体,潮汐碎片化的场景不仅提供了一种形成单一Oumuamua的方法,而且也解释了大量类似小行星的星际物体。
目前,我们仍然没有确切的答案。我们知道Oumuamua一定是以某种方式形成的,因为它确实存在。这项新研究代表了一种可能发生的方式,同时也解决了一些困惑。但是更多的信息就在附近。
自从Oumuamua被发现以来,第二个星际物体2I/Borisov彗星在去年被确认。随着技术能力的提高,我们将会发现更多的星际物体造访我们的太阳系。也许他们也能揭露Oumuamua的秘密。
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