|
Оумуамуа - осколок экзо-Плутона, а не комета
|
|
|
|
Как показывают исследования, первым межзвездным объектом, посетившим Солнечную систему, мог быть фрагмент ледяной экзопланеты. Когда 1I/'Оумуамуа был впервые замечен в 2017 году, астрономы быстро определили, что он прилетел из-за пределов Солнечной системы. Но хотя первоначально она была классифицирована как комета из другой звездной системы, на самом деле она может быть оболочкой "экзо-Плутона" - совершенно неожиданного класса объектов, подобных Плутону, которые, как ожидается, посетят Солнце.
|
|
|
|
"Все в этом объекте согласуется с тем, что это глыба азотного льда, которую вы видите на поверхности Плутона", - сказал Стив Деш, исследователь экзопланет из Университета штата Аризона. Деш представил свои выводы в июле на конференции "Прогресс в понимании миссии на Плутоне: 10 лет после облета" в Лореле, штат Мэриленд.
|
|
|
|
Вместо того чтобы представлять собой смесь водяного льда, горных пород и богатого углеродом материала, оставшегося со времен формирования Солнечной системы, Оумуамуа представляет собой почти чистый азотный лед. И вместо того, чтобы быть компактным шаром, "посетитель" более вытянут, чем любое известное тело в Солнечной системе, и резко отличается от межзвездных комет 2I/Борисов и 3I/АТЛАС, единственных других известных межзвездных "посетителей".
|
|
|
|
"Оумуамуа относится к другой категории объектов", - сказал Дэш Space.com по электронной почте. "Их гораздо труднее найти, но их гораздо больше".
|
|
|
|
"Мы не ожидали увидеть такие объекты, как этот"
|
|
|
|
|
|
|
Планеты возникают из облака газа и пыли, оставшегося после рождения звезды. Первые несколько миллионов лет проходят в хаосе, поскольку растущие миры борются за свое место вокруг молодой звезды.
|
|
|
|
В Солнечной системе танец планет-гигантов приводит к выбросу огромного количества вещества. Большая часть ледяного вещества была выброшена; ученые полагают, что ледяные тела в поясе Койпера за Нептуном сегодня составляют лишь небольшую часть первоначального выброса. По словам Деша, на раннем этапе, возможно, было достаточно материала для создания до 2000 объектов, подобных Плутону, а также 6000 других, более крупных карликовых планет.
|
|
|
|
"Каждый Плутон был бы поражен массой вещества, равной массе Весты", - сказал Деш на конференции, имея в виду второй по величине объект в поясе астероидов. (Самая крупная из них, Церера, также классифицируется как карликовая планета).
|
|
|
|
Эти столкновения могли бы привести к разрушению некоторых внешних слоев планет-претендентов. Наблюдения, сделанные космическим аппаратом НАСА "Новые горизонты" во время его облета в 2015 году, показывают, что большая часть поверхности Плутона состоит из азотного льда, а часть водяного льда выступает в качестве "основы". Хотя часть этого базового слоя, вероятно, также была выброшена, Деш и его коллега Алан Джексон, также из Университета штата Аризона, использовали моделирование, чтобы определить, что большая часть материала, извлеченного из детеныша Плутоса, была азотом.
|
|
|
|
Во время перестройки Солнечной системы эти объекты были бы перераспределены. Слишком частое прохождение мимо Солнца привело бы к быстрому испарению многих из них. Некоторые из них были бы отброшены внутрь, к Солнцу. Другие были бы отброшены наружу гравитацией Юпитера. Небольшая часть этой группы, возможно, была захвачена облаком Оорта на самом краю Солнечной системы, но большинство из них в конечном итоге оказались бы дрейфующими в межзвездном пространстве.
|
|
|
|
Если планетарные танцы распространены вокруг других звезд — а все большее число наблюдений показывает, что это возможно, — то фрагменты экзоплутоновых тел могут выбрасываться вместе с кометами и полноразмерными планетами.
|
|
|
|
Есть предположения, что некоторые объекты, классифицируемые как кометы, на самом деле могут быть обломками Плутона. В 2018 году отдельная исследовательская группа сообщила, что необычный химический состав кометы C/2016 R2 указывает на то, что она может быть осколком объекта в поясе Койпера. Две другие кометы, C/1908 R1 Морхауса и C/1961 R1 Хьюмасона, имеют схожий состав, богатый азотом, что позволяет классифицировать их как частицы, оставшиеся от Протоплутона.
|
|
|
|
В двух статьях, опубликованных в 2018 и 2021 годах в журнале Geophysical Research: Planets, Деш и Джексон более подробно исследовали, как необычные свойства Оумуамуа можно было бы лучше объяснить фрагментом объекта, похожего на Плутон, чем кометой.
|
|
|
|
"Поскольку мы почти не видели подобных объектов в Солнечной системе, мы не ожидали увидеть подобные объекты", - сказал Дэш Space.com. "Но мы должны были увидеть. Фрагменты ледяных поверхностей карликовых планет, похожих на Плутон, почти наверняка были выброшены из нашей солнечной системы, и "Оумуамуа" заставил нас задуматься о том, сколько материала должно было быть выброшено".
|
|
|
|
Маловероятная комета
|
|
|
|
Когда астрономы впервые заметили Оумуамуа, она не совсем соответствовала их ожиданиям относительно экзокомет. Хотя ее высокая скорость была одним из первых признаков ее внеземного происхождения, она двигалась гораздо медленнее, чем ожидалось. Кометы Солнечной системы состоят из водяного льда, силикатов и материалов, богатых углеродом, в то время как Оумуамуа была богата азотом. Имея около 330 футов (100 метров) в диаметре до того, как солнце начало растапливать свои льды, Оумуамуа также была намного меньше большинства комет, диаметр которых обычно колеблется от нескольких километров до десятков километров.
|
|
|
|
Наконец, объект имел необычную форму, которая озадачила астрономов. В конце концов, они определили, что "у Оумуамуа не было примерно сферического ядра, которое обычно наблюдается у комет; вместо этого оно было вытянутым, или "блинчатым", - сказал Деш.
|
|
|
|
Низкая скорость Оумуамуа может быть объяснена его выбросом из молодой звезды. По мере старения звезд гравитационные взаимодействия с их соседями время от времени приводят к увеличению скорости. Если бы фрагмент ледяного мира был выброшен раньше, звезда двигалась бы относительно медленно, сообщая эту сниженную скорость своему выброшенному материалу.
|
|
|
|
Материал, богатый азотом, также свидетельствует о его молодости. Воздействие космических лучей разрушает азотный лед, оставляя после себя объекты из водяного льда, которые, вероятно, более многочисленны. По оценкам Деша и Джексона, возраст Оумуамуа составляет менее 2 миллиардов лет, а возраст, возможно, достигает 500 миллионов лет. Они подозревают, что он появился из молодой системы, возможно, в рукаве Персея, ближайшей спирали Млечного Пути к расположению Солнца в рукаве Ориона.
|
|
|
|
Именно благодаря короткоживущему азоту Оумуамуа так легко обнаружить. Хотя остатков водяного льда может быть больше, азотный лед блестит ярче. Но она также легко испаряется; по оценкам Деша и Джексона, к тому времени, когда Оумуамуа была замечена, она потеряла более 90% массы, которую принесла в солнечную систему.
|
|
|
|
В целом, похоже, что экзопланет может быть довольно много.
|
|
|
|
"Я думаю, что эти объекты убедительно подтверждают идею о том, что фрагменты поверхности Плутона являются частью популяции объектов, выброшенных из Солнечной системы", - сказал Деш.
|
|
|
|
Действительно, быстрое открытие Оумуамуа наводит на мысль о том, что межзвездных объектов может быть на порядок больше, чем считалось ранее. Деш сказал, что он ожидает, что астрономы обнаружат гораздо больше межзвездных пришельцев, используя обзоры Pan-STARRS и ATLAS, которые обнаружили Оумуамуа и ATLAS, а также недавно введенную в эксплуатацию обсерваторию Веры Рубин. Изучая объекты, находящиеся за пределами Солнечной системы, исследователи, возможно, смогут больше узнать о самых удаленных карликовых планетах.
|
|
|
|
"Новые наблюдения объектов, похожих на Оумуамуа … это многое бы нам сказало о составе Plutos", - сказал Дэш.
|
|
|
|
Он указал на наблюдения с New Horizons, которые предполагают, что наш собственный Плутон, возможно, имел толстый слой азотного льда, который был утрачен в результате столкновений и других процессов за 4,5 миллиарда лет существования Солнечной системы.
|
|
|
|
Источник
|
