奥陌陌是如何被撕碎的

O我们太阳系的第一个房客——至少是我们在中间看到的第一个——是一个奇怪的人。科学家们称它为“Oumuamua”(发音为“Oh-MOO-ah-MOO-ah”)之一(全景调查望远镜和快速响应系统)望远镜，在夏威夷。在夏威夷语中，“Oumuamua”的意思是“远道而来的信使”。

我们怎么知道它是从远处来的呢?“Oumuamua快。减去太阳的引力，它的速度是每秒16英里。像木星这样的大质量行星可以通过引力撞击物体，使其达到这样的速度，但听听这个:“Oumuamua从行星平面上方进入太阳系!”在太阳系中(包括第九大行星，如果它存在的话)没有任何东西可以解释它的速度。这就是为什么科学家们确信它来自外星。

“Oumuamua看起来也和我们以前见过的任何东西都不一样。它的亮度在空中震荡了约10倍每七个小时左右,和模型表明,这可能是由于雪茄形状的身体的旋转(图2)。一对土豆状的身体不同反射率也可以考虑振荡。亮度模式并没有完全重复，这表明“Oumuamua在混乱地旋转——“翻滚”可能是正确的说法。

另一件奇怪的事情是:“Oumuamua看起来像一个富含水分的物体，但它没有地表水。对其不同波长的颜色测量显示，该天体类似于太阳系中富含挥发性物质的天体——如彗星和富含水的小行星。但是“奥陌陌”号比水星的轨道更近，没有任何活动迹象:没有气体逸出形成彗发，没有喷流，没有彗尾。所以，即使它看起来像彗星，但它的行为却不像彗星，至少不像我们所知道和喜爱的那种艳丽明亮的彗星。

那是什么呢?最简单的解释是，“Oumuamua是一种被称为星子的行星残留物，诞生于围绕另一颗恒星的行星形成盘中，但在最终产物中被抛弃了。”相反，它是被一颗类似海王星或木星的巨大行星踢到星际空间的。“奥陌陌”徘徊了数百万到数十亿年，然后碰巧经过太阳附近。

这可以解释“Oumuamua”是如何在行星系统之外漫游的，但这还不够:它没有解释“Oumuamua”的奇怪形状和旋转，也没有解释为什么它看起来像一颗没有地表水的彗星。

这就是计算机模拟的用武之地。大约十年前，我模拟了数千个巨型行星之间的相互作用磁盘的星子．我的目标是研究行星的行为，但我发现这些模拟也可以用来理解“Oumuamua”的起源。在被踢出星际空间之前，一些星子与一颗巨大的行星擦身而过，由于引力的作用，它们应该被撕成碎片:星子面向行星一侧的拉力要比相对一侧大得多。强大的拉伸力可能在解释“Oumuamua”的不寻常形状和翻滚旋转中发挥了作用，尽管它还没有被仔细建模。这仍是猜测。

不过，这种粉碎事件并不仅仅是基于计算。我们已经看到了它的实际作用。1992年,彗星苏梅克-列维9号因为太靠近木星而被撕成一串碎片。它们在1994年又落到了木星上(有些是在我17岁生日那天)。

我的模拟发现，大约1%的星子会因为太靠近一颗巨大的行星而分裂，比如苏梅克-列维9号彗星。大多数碎片最终没有撞击到行星上，而是被扔出了它们的行星系统。如果“Oumuamua”是一个星子碎片，那么它一定被猛烈地粉碎了。

这仍然不能解释“Oumuamua”彗星般的外观。在这种情况下，“Oumuamua”就像太阳系中另一类被称为Damocloids的物体:它们有类似彗星的轨道和表面，但在受热时不会释放任何气体。我们认为它们是已经灭绝的彗星，在多次过于接近太阳后，它们表面的冰都被烧掉了。在过去的几十年里，研究人员已经弄清楚了物种灭绝的速度。

回到我的模拟。记住:大约有1%的星子在被踢出星际空间之前就已经被撕裂了。你猜怎么着?其中约有三分之二的恒星在被赶出之前曾多次靠近它们的恒星——这些次数足以让它们灭绝。

所以，“Oumuamua可能是一个一块我和我的同事在最近的两篇论文(在这里和在这里):在这次分裂之后，“奥陌陌”经过它的恒星足够近的时间，失去了它的表面挥发物，变得灭绝了。然后它被引力发射到星际空间，在星系中漫游，然后落在我们的家门口。

我们可以通过打开“Oumuamua”来测试。是否有深埋的冰，深到太阳无法蒸发?它飞得如此之快以至于追踪它的目标项目莱拉这是一个不小的壮举。如果失败了，我们可以指望大型巡天望远镜它将于2021年前后上线，帮助我们找到类似于“Oumuamua”的物体。我们的故事预测，灭绝的彗星的数量应该是“正常”彗星的两倍，而且几乎所有这些天体都应该是更大天体的碎片，这意味着它们可能会留下一些其猛烈过去的痕迹，无论是在形状和旋转方面，还是其他方面。

如果我们最终发现了很多已经灭绝的彗星碎片，我们可以确信“Oumuamua”也是其中之一。

肖恩·雷蒙德是一位研究行星系统形成和演化的天文学家。他的博客地址是planetplanet.net．

观察:天体物理学最实际的应用。