星际游客的Oumuamua之谜变得更加棘手

2020-08-21 17:19:24

Oumuamua-一个神秘的星际物体,两年前坠毁在我们的太阳系-可能实际上是外星技术。一项新的研究认为,这是因为另一种非外星人的解释可能存在致命的缺陷。

但大多数科学家认为,我们在太阳系中发现了外星技术的想法是不太可能的。

2018年,我们的太阳系撞上了一个在星际空间迷失的物体。这个代号为Oumuamua的物体看起来又长又细--雪茄形状--上下翻滚。然后,仔细观察发现它在加速,好像有什么东西在推动它。科学家们仍然不能确定原因。

一种解释?这个物体是由外星机器推动的,比如光帆,这是一种宽而薄的机器,在太阳辐射的推动下会加速。这一论点的主要支持者是哈佛大学天体物理学家阿维·勒布(Avi Loeb)。

然而,大多数科学家认为,欧穆阿美亚摇摇欲坠的加速很可能是由于一种自然现象。今年6月,一个研究小组提出,固态氢气正在隐形地从星际物体的表面喷射出来,并导致其加速。

现在,在周一(8月17日)发表在“天体物理杂志快报”(AstroPhysical Journal Letters)上的一篇新论文中,勒布和韩国天文学与空间科学研究所(Korea Astronomy And Space Science Institute)的天体物理学家蒂姆·黄(Thiem Hoang)辩称,氢假说在现实世界中不适用-这意味着仍然有希望,我们的太空脖子曾经被先进的外星人造访过-而且我们当时确实发现了它们的存在。

固体氢假说的作者、天体物理学家达里尔·塞利格曼说,这就是Oumuamua的问题所在:它像彗星一样运动,但没有彗星的典型彗尾。塞利格曼目前正在芝加哥大学(University Of Chicago)从事天体物理学博士后研究。

Oumuamua是有史以来看到的第一个飞入太阳系然后又飞回太阳系的物体。这与大多数太阳系物体绕着太阳转,永远不会离开天体邻居的情况截然不同。它的旅程和它正在加速的事实表明,据估计大约有1300到2600英尺(400到800米)长的欧穆阿美亚是一颗彗星。然而,塞利格曼说,没有检测到该物体昏迷或放气。塞利格曼说,通常情况下,彗星来自比小行星更远的地区,当它们接近太阳时,它们表面的冰直接转化为气体,留下一条气体轨迹,或者说是我们看到的美丽的彗尾。

他说,这种放气改变了彗星在太空中移动的方式。它有点像一个非常慢的火箭发动机:太阳撞击彗星,彗星最热的部分喷出气体,从彗星流出的气体使它越滚越快地离开太阳。

在6月9日发表在《天体物理杂志快报》上的一篇论文中,塞利格曼和耶鲁大学天体物理学家格雷戈里·劳克林提出,该天体是一颗部分或全部由分子氢组成的彗星,分子氢是由两个氢原子(H2)组成的轻质分子。

氢气只有在地球大气层中非常冷的零下434.45华氏度(零下259.14摄氏度,或仅比绝对零度高14.01摄氏度)时才会冻结成膨大的低密度固体。在地球的大气层中,氢气只有在零下434.45华氏度(零下259.14摄氏度,或仅比绝对零度高14.01度)的情况下才会冻结。劳克林和塞利格曼在研究中写道,研究人员已经提出在非常寒冷的太空中存在氢气冰山。放出气体的氢在地球上是不可见的,这意味着它不会留下可见的彗星尾巴。

这些数字计算得很巧妙;虽然其他一些物质(如固体霓虹灯)可以潜在地解释无昏迷加速,但氢是与数据最匹配的。

但在他们的新论文中,Hoang和Loeb回应了这一观点,并认为氢冰山的解释存在一个基本问题:彗星是当冰尘颗粒在太空中相互碰撞并形成团块时形成的,然后这些团块会吸引更多的尘埃和其他团块。彗星就像雪人:它们只有在不融化的情况下才能存活。

帮助形成彗星的粘性类似于冰块直接从冰柜里出来的粘性。把冰块放在柜台上一两分钟,让它的表面暖和一点,它就不会再有粘性了。它的表面有一层薄薄的液态水,所以很滑。

Hoang和Loeb争辩说,即使是太空中最冷的地方的星光,在它们聚集在一起形成Oumuamua那样大小的彗星之前,也会加热小块的固体氢。更重要的是,从最近的巨型分子云--一个被认为形成氢冰山的尘土飞扬的太空区域--的长途跋涉太长了。一座在星际空间飞行数亿年的氢冰山会在星光的作用下解体。

塞利格曼说,勒布的分析是正确的,没有一颗氢彗星能在长途旅行中幸存下来。他说,氢冰山在银河系中活不了那么久。而且你肯定没有时间大老远地从(最近的)巨型分子云中赶来。

他说,这一理论只有在Oumuamua只有4000万年历史的情况下才有效。在这段时间内,放出气体可能在不完全摧毁彗星的情况下塑造了它的椭圆形。

他指出,4月份发表在“天文学杂志”上的一篇论文提出了几个附近的Oumuamua原点。

他们说,这篇论文的作者并没有完全确定这颗彗星的故乡,这是不可能的。Oumuamua几乎没有移动,当它到达我们的太阳时,重力很好,这使得在太空中追踪这颗彗星变得棘手。但研究人员观察了在近代宇宙史上,我们的太阳现在经过的银河系附近还有什么东西。蒙特利尔麦吉尔大学(McGill University)研究生、天体物理学家蒂姆·哈拉特(Tim Hallatt)说,它们降落在两组年轻恒星上,底座和哥伦巴移动群。哈拉特是这篇发表于4月的论文的主要作者。

它们都是在大约3000万到4500万年前在一团气体中形成的,然后被驱散。Hallatt说,这个分子气云很小,消散了,只有几颗年轻的恒星,是可能形成氢冰山的地方。

哈拉特在接受“直播科学”采访时表示,有许多过程可以将像欧穆阿美亚一样的物体从移动的群体中的年轻恒星中弹出--比如群体中的恒星之间的引力推动、行星的形成,或者正如塞利格曼和劳克林2020所说的那样,是分子云首先创造了恒星。

哈拉特补充说,如果你假设欧穆阿穆亚是起源于卡里纳或哥伦巴的氢冰山,那么这三篇论文都非常吻合。

塞利格曼和劳克林的想法在这里可能行得通,因为H2天体在银河系的寿命应该很短(正如勒布正确得出的结论),而且起源于船底座或哥伦巴会使其足够年轻,足以在旅途中幸存下来,他说。

他在一封电子邮件中告诉Live Science,缩短H2冰山需要旅行的距离并不能解决我们在论文中概述的问题,因为H2冰山在数十亿年前其母系形成时就会形成,“而在那些亿万年前,冰山就已经蒸发了。”

勒布还说,氢冰山预计来自巨大的分子云,而不是像Carina或Columba这样的太空部分。他重申,在最近的巨型分子云的长途跋涉中,没有一座氢冰山能幸存下来。

当被问及Oumuamua的加速是否有明确的主要候选解释时,勒布让Live Science参考了他尚未出版的一本书,这本书名为“地外文明:地球以外智能生命的第一个迹象”,预计将于明年1月出版。

版权所有2020,LiveScience,一家未来公司。版权所有。这些材料不得出版、广播、重写或重新分发。