Одна из величайших загадок неба с косматой собакой продолжает завораживать астрономов. Такова была природа странного нарушителя, Оумуамуа, который пролетел через Солнечную систему в 2017 году. Межзвездная комета? Космический айсберг? Обломки инопланетного космоса?
На этой неделе два астронома из Университета штата Аризона, Алан Джексон и Стивен Деш, предложили наиболее убедительное объяснение: Оумуамуа — это обломок далекой планеты, принадлежащий другой звезде. Давным-давно столкновение с астероидом сломало её и отправило в полет в космос.
«Это исследование интересно тем, что мы, вероятно, разрешили загадку того, что такое Оумуамуа, и можем с полным основанием идентифицировать его как кусок« экзо-Плутона », планету, подобную Плутону, в другой солнечной системе», — сказал доктор Деш. говорится в заявлении, опубликованном Американским геофизическим союзом. «До сих пор у нас не было возможности узнать, есть ли в других солнечных системах планеты, подобные Плутону, но теперь мы видели кусок одного прохода мимо Земли».
Они объявили о своих результатах на заседании 52 — го лунного и планетарных наук конференции 17 марта и в паре из статей в журнале Geophysical Research: Planets.
Ключевое слово «вероятно решено». Хотя астрономы согласны с тем, что новая модель может ответить на некоторые вопросы о таинственном пролете, многие другие остаются в движении.
«Что делает Оумуамуа одновременно интересным и разочаровывающим, так это то, что ни одна из теорий не является обманом, — сказал Грегори Лафлин, астроном из Йельского университета, изучавший Оумуамуа.
Астрономы на Гавайях, патрулируя ночью с помощью телескопа Pan-STARRS1 на Мауи астероиды-убийцы и другие вспышки, 19 октября 2017 года впервые заметили этот загадочный объект, летящий от Солнца со скоростью 50 миль в секунду. Они назвали его Оумуамуа. Гавайский означает «разведчик» или «посыльный». Но в чем было послание?
Траектория объекта указала на то, что он прибыл из-за пределов Солнечной системы и после короткого пробуждения мимо внутренних миров нашей системы он направился в глубокий космос. К тому времени, когда его заметили, он уже миновал Землю. По вариациям яркости астрономы пришли к выводу, что это был падающий объект, длина которого превышала его ширину.
Астрономы давно думали, что комета-сирота может быть первым межзвездным посетителем нашего региона, потому что кометы, находящиеся в далеких облаках, легко отделяются от своих домашних звезд. Однако у Оумуамуа не было хвоста или газового облака, которое образуется вокруг ядра кометы, поэтому он был предварительно идентифицирован как блуждающий астероид.
Широкое распространение получила художественная концепция красноватого сигарного камня. Некоторые астрономы предположили, что он мог иметь форму блина.
Однако у Оумуамуа не было хвоста или газового облака, которое образуется вокруг ядра кометы, поэтому он был предварительно идентифицирован как блуждающий астероид.
Но когда Оумуамуа покидал солнечную систему, он ускорился. Кометы часто действуют таким образом, поскольку их пинают струи испаряющегося газа на их поверхности. Так что, возможно, это все-таки была комета, но странная. Иллюстрация, сопровождающая результаты д-ра Джексона и д-ра Деша, показывает, что он выглядит как взломщик или даже чип летающей коровы.
Загадка еще больше усугубилась в 2018 году, когда был обнаружен 2I / Борисов , еще один межзвездный нарушитель, который вел себя больше как обычная комета.
В литературе имеется множество теорий и моделей. Ави Леб, астроном из Гарварда, в начале этого года попал в список бестселлеров с книгой «Инопланетяне: первый признак разумной жизни за пределами Земли», в которой утверждалось, что Оумуамуа был каким-то инопланетным космическим кораблем, и и он предъявлял претензии астрономическому сообществу за то, что они не думали нестандартно о внеземной жизни. По его словам, предполагаемая форма объекта может полностью соответствовать форме легкого паруса того типа, который доктор Леб и его коллеги в рамках амбициозного проекта под названием Breakthrough Starshot надеются отправить на Альфа Центавра где-то в этом столетии.
Но международная группа экспертов по кометам, писавших в Nature Astronomy в 2019 году под названием The Oumuamua ISSI Team, пришла к выводу, что все данные соответствуют «чисто естественному происхождению» Oumuamua.
В прошлом году доктор Лафлин из Йельского университета и его студент Дэррил Селигман, ныне работающий в Чикагском университете, предположили, что Оумуамуа был первичным айсбергом из водорода, который образовался в темном, холодном центре молекулярного облака, одного из обширных сообществ первичного газ, рождающий звезды.
Проблема заключалась в том, что было трудно объяснить, как водород, который замерзает при температуре около 3 градусов Кельвина, чуть выше абсолютного нуля, будет оставаться замороженным в долгом путешествии от своего рождения и до сих пор.
Вдохновленные идеей водородного льда, доктор Джексон и доктор Деш исследовали другие виды айсбергов, которые могли бы внести свой вклад. Наконец они нашли азот.
«Мы никогда не видели примеров водородного льда в природе», — сказал доктор Деш в электронном письме. Но когда в 2015 году космический корабль New Horizons миновал ранее неизведанный Плутон, он обнаружил, что мир наводнен азотными ледниками.
«Оумуамуа был маленьким, примерно вдвое меньше городского квартала и толщиной с трехэтажное здание, но он был очень блестящим», — написали они в одной из своих газет. «Блеск примерно такой же, как у поверхностей Плутона и Тритона, которые также покрыты азотным льдом». Тритон — спутник Нептуна.
В сценарии, одобренном доктором Дешом и доктором Джексоном, зарождающийся Оумуамуа был сбит с объекта, похожего на Плутон, который вращался вокруг далекой звезды около полумиллиарда лет назад. Первоначально он должен был быть округлым, но когда он путешествовал по космосу, он был вырезан космическими лучами.
К тому времени, когда он вошел в нашу солнечную систему в 1995 году или около того, согласно их модели, он потерял половину своей первоначальной массы. Исследователи говорят, что во время своего движения вокруг Солнца он, вероятно, расплавился до щепки, как кусок мыла в душе. К тому времени, когда он покинул Солнечную систему, осталось бы только 10 процентов, усиленное ракетным эффектом испарения азота.
Азот сублимируется при температуре около 25 градусов Кельвина, сказал доктор Деш: «Мы подсчитали, что Оумуамуа достигал температуры в диапазоне от 45 до 50 К, когда он огибал Солнце, поэтому он сублимировал газообразный азот как сумасшедший, отсюда и сильная потеря массы».
В своей статье он и доктор Джексон пришли к выводу: «Ключевое преимущество выдвигаемого здесь предложения об фрагменте азотного льда состоит в том, что он может одновременно объяснить все важные характеристики наблюдения Оумуамуа, и что материал этого состава находится в Солнечной системе. Таким образом, мы заключаем, что Оумуамуа является примером необычного, но, конечно, не экзотического объекта: фрагмента дифференцированной планеты, похожей на Плутон, из другой звездной системы».
Конечно, это не конец истории.
В электронном письме доктор Леб жаловался, среди прочего, что, если Оумуамуа был сделан из азота, он также должен содержать углерод (который не был обнаружен космическим телескопом Спитцера), потому что и азот, и углерод производятся вместе термоядерным углерод-азотом. Это так называемый кислородный цикл в звездах.
Доктор Деш отметил, что у планет есть способы отсеивания и разделения элементов, с которыми они родились. В противном случае атмосфера Земли, которая на 79 процентов состоит из азота, должна содержать несколько процентов углерода вместо одной десятой процента углерода. Или, как заметил другой астроном, все Великие озера были бы полны газированной воды.
Кроме того, доктор Деш отметил, что красноватый цвет Оумуамуа точно соответствует красному цвету льда на Плутоне, который на 0,1% состоит из углерода в форме метана.
Другой вопрос — статистика. Как получается, что эти космические айсберги настолько распространены — более 50 триллионов на кубический световой год пространства, согласно расчетам доктора Лафлина, — что проект Pan-STARRS обнаружил бы их всего за пять лет поисков?
«Это оказывает сильное давление на галактику, заставляя производить экзо-Плутон», — сказал доктор Лафлин.
Если так, то Оумуамуа был лишь верхушкой неожиданного айсберга, так сказать, что именно то, что утверждают д-р Деш и д-р Джексон.
Доктор Деш отметил, что многие вещи выбрасываются из планетных систем; более старые работы предполагали, что они будут такими же большими, как кометы, и поэтому предсказывали их в гораздо меньших количествах. Но если они будут меньше, добавил доктор Деш, вылетело бы гораздо больше фрагментов, поэтому что-то вроде Оумуамуа не обязательно будет аномалией.
«Пока что мы видели один ледяной фрагмент N2 и одну комету среди межзвездных объектов», — написал он в электронном письме. «Статистика малых чисел не может быть намного меньше». Эти цифры были примерно ожидаемыми, согласно их расчетам, он сказал: «Возможно, нам немного повезло, что мы увидели его так быстро, но это не случайность или что-то в этом роде. Это обычный объект, входящий в нашу солнечную систему».
Если их еще можно увидеть, они вскоре будут обнаружены обсерваторией Веры Рубин, гигантским телескопом в Чили, который начнет преследовать небо в конце этого десятилетия.
Другие астрономы предложили другую механику сотворения, в которой далекая планета, проходящая близко к своей звезде, разрывается на части под действием приливных сил. По словам доктора Лафлина, это приведет к тому, что фрагменты станут еще более продолговатыми, более похожими на сигару, чем на печенье, что поставит под сомнение теорию азотного льда. Это противоречие, которое можно разрешить с помощью более качественных изображений, если и когда появится следующий межзвездный нарушитель.
Но, как сказал доктор Лафлин, природа могла смеяться последней. «Учитывая эмпирическое правило, согласно которому 99 процентов собственных крутых идей, как правило, не срабатывают, — сказал он, — я думаю, что умные деньги идут на другой объект, а характерные странности Оумуамуа больше никогда не станут изучаться».
