科學也可以如此靠近

讓科學家們讚嘆著迷的太陽系第一位星際訪客

2月
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2018

2018年2月27日13時 今日科學 知乎專欄

知乎專欄

致知-ZILLIOR.com編譯,據NASA官網報導,天文學家最近忙著觀察一顆有趣的小行星,它從星際空間一個陡峭的軌道上穿過太陽系,這是第一個被確認的來自另一個恆星系的物體。

現在,有新的數據顯示,這個星際闖入者是一塊岩石,有著雪茄的形狀,略帶紅色。這顆小行星被它的發現者命名為「Oumuamua(1I/2017 U1)」,它長達四分之一英里(400米),長度可能是寬度的10倍。這樣的比率比我們迄今在太陽系觀察到的任何小行星或彗星都要大。它的細長形狀令人驚訝,與我們太陽系中看到的小行星迥然不同。它為其他恆星系如何形成提供了可能的新線索。

這是關於星際小行星「Oumuamua(1I/2017 U1)」的藝術概念圖。| European Southern Observatory/M. Kornmesser

這些觀測和分析部分由NASA資助,並在2017年11月20日出版的《自然》雜誌上發表。他們認為這個不尋常的物體是在銀河系中漫遊徘徊了數億年,之前它沒有與任何恆星系統發生關聯,直到與我們的太陽系相遇。

「幾十年來,我們一直在推測這些星際物體會在那裡,而現在——這是第一次——我們有直接證據表明它們的確存在。」美國國家航空航天局(NASA)科學任務理事會(Science Mission Directorate)副主任托馬斯·祖布陳(Thomas Zurbuchen)說,「這個歷史性的發現為我們打開了一個新的窗口,來研究太陽系之外的恆星系的形成。」

在它被發現之後,世界各地的望遠鏡,包括智利的埃索(ESO)超大望遠鏡和世界各地其他天文台都被要求採取行動來測量該天體的軌道、亮度和顏色,以便要獲得最好的數據。

一個由夏威夷天文研究所Karen Meech領導的天文學家團隊將歐洲南方天文台的望遠鏡(ESO)四個不同過濾器及其他大型望遠鏡拍到的圖像相結合,發現Oumuamua的亮度變化達到十倍,它每7.3小時旋轉一次。我們的太陽系中沒有已知的小行星或彗星,亮度變化如此之廣,長寬比如此之大。迄今為止,我們看到的最細長的物體,其長度不超過寬度的三倍。

「亮度異常大的變化意味著這個物體被拉長了。」米希(Meech)說,「我們還發現它有著微紅的顏色,與太陽系外的物體相似,並確認它完全是惰性的,沒有一絲塵埃散佚周圍。」

這些性質表明,「Oumuamua是緻密的,由岩石和可能的金屬組成,沒有水或冰,而且由於數億年間宇宙射線輻射的影響,它的表面重新變紅了。」

這個動畫展示了A/2017 U1的路徑,它是一顆小行星——或者可能是一顆彗星——在2017年9月至10月通過我們的太陽系內部。NASA/JPL-Caltech

一些大型地面望遠鏡會繼續追蹤這顆小行星,儘管隨著它離我們的星球漸行漸遠,正在迅速消失。美國宇航局的兩架太空望遠鏡(哈勃和斯皮策望遠鏡,Hubble and

Spitzer)仍在追蹤。截至11月20日,Oumuamua的行程約為每小時85,700英里(每秒鐘38.3公里)。它的位置距離地球約1.24億英里(2億公里)——即火星與木星之間的距離——儘管它的路徑比環繞太陽的行星軌道平面高出約20度。該物體於11月1日通過火星軌道,並將於2018年5月通過木星軌道。它將於2019年1月超越土星軌道飛行;當它離開我們的太陽系時,Oumuamua將會前往飛馬座(Pegasus)。

大型地面望遠鏡的觀測將持續到12月中旬之後的某個時間,直到該天體變得太微弱而無法探測到。美國國家航空航天局的近地天體研究中心(CNEOS)繼續採用所有可用的跟蹤測量方法來優化1I/2017 U1離開我們太陽系後的軌跡。

這個引人注目的物體是由夏威夷大學的Pan-STARRS1望遠鏡於10月19日發現的,該望遠鏡由美國宇航局的近地天體觀測(NEOO)項目資助,該項目發現並追蹤地球附近的小行星和彗星。

美國宇航局行星防禦官員林德利·詹森(Lindley Johnson)表示:「我們很幸運,我們的天文測量望遠鏡在正確的時間、正確的地點觀測捕捉到這個歷史性的時刻。」這一偶然發現是美國國家航空航天局(NASA)努力尋找、跟蹤和描述可能對我們的星球構成威脅的近地天體帶來的科學成果之一。

初步的軌道計算表明,該物體是從位於Lyra(天琴座)北部的明亮恆星Vega(織女星)近似方向產生。然而,對於星際物體來說,這段旅程花費了很長時間——即使速度大約是每小時59000英里(26.4公里/每秒)——當1I/2017 U1在大約30萬年前經過Vega今天所在的位置時,Vega其實還沒有在那裡。

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