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太陽系首個外來客為何形狀詭異還突然加速？中國學者提出解釋
2017年，人類歷史上首次發現有“外來客”闖進了太陽系。那是一顆外形異常狹長的天體，速度很快，且似乎會自己“加速”。走位比彗星更飄忽，卻又沒有彗星的尾巴。甚至有哈佛科學家猜測，那是一艘外星帆船。
而《自然-天文學》（Nature Astronomy）4月13日晚間發表的一篇研究提出了一種統一星際訪客奧陌陌（Oumuamua）所有詭異之處的可能解釋。奧陌陌的前身是一顆巖石超級地球，或還沒有成為行星，就因太靠近恒星而被撕裂拋灑，其中有一塊恰好路過了我們的太陽系。在多孔的表面下，它深藏著水冰。
論文的兩位作者分別是中國科學院國家天文臺的張韻和美國加州大學圣克魯茲分校天文系教授、清華大學高等研究院訪問教授林潮。
遠方的信使
“奧陌陌”于2017年10月19日被夏威夷的泛星巡天望遠鏡發現，它呈暗紅色，身形異常狹長，長寬比超過6，像一支雪茄。
國際天文聯合會將它命名為1I/ Oumuamua，I代表著星際天體，奧陌陌就此成為了人類在這個類別里記錄的第一筆。Oumuamua在夏威夷語中意為“遠方的信使”，不僅說它遠道而來，也形容它速度很快。
科學家們估算，奧陌陌以每秒25.5千米的速度進入太陽系，隨后一度達到每秒44千米，短短兩個月后，地球上最靈敏的望遠鏡也難以再看清它的身影。
奧陌陌外形狹長，像一支雪茄
更引人好奇的是，奧陌陌的運動軌跡很飄忽，不能完全用引力來解釋。換句話說，它看上去有額外的“動力”。
這點在彗星身上倒是會發生：彗星含有豐富的冰物質，受太陽輻射而升華，在身后留下長長霧狀的彗尾。因此，中國民間把彗星稱為掃把星。這種“掃把”尾巴就像噴氣式推進器一樣，為彗星提供了額外的加速度。
奧陌陌在靠近太陽時發生了加速，似乎可以用彗星機制來解釋。
然而，初步觀測顯示，奧陌陌的外形更像小行星而非彗星，且找不到有彗星活動的證據。
一向腦洞大開的哈佛大學理論物理學家Avi Loeb又趁機拋出了他的“星際光帆”假說，即奧陌陌可能是一艘外星文明制造的飛船，受光子的推力前進，就像帆船被風鼓動。
美國搜索外星文明研究所（SETI）則表示，并未在奧陌陌上找到人工無線電信號。
一種統一的解釋性
可以說，此前關于奧陌陌的假說往往顧此失彼，能解釋一點卻難以說通另一點
張韻和林潮建立了一種能夠兼顧奧陌陌許多罕見特性的模型，包括其不尋常的扁長外形，缺乏霧狀的彗發，以及在飛掠太陽時出現的非引力加速。
他們的模型表明，如果奧陌陌的母體離恒星的距離在幾十萬千米之內，收到恒星強大引力場支配，就會在恒星潮汐力的作用下扭曲，然后瓦解。母體隨即會產生許多形狀非常扁長的旋轉碎塊，這些碎塊具有足夠的動能，可以逃離這個行星系統。
模擬不同距離下的潮汐撕裂過程與碎片形狀
母體的表面在這個過程中會變得很灼熱，大部分揮發性物質從而蒸發。但作者認為在奧陌陌多孔的表面之下，其更深層可能保留了水冰，在飛掠太陽時升華，從而解釋非引力加速度，但沒有出現很明顯的噴氣現象。
這個母體可能是一個千米級別的星子（相當于行星胚胎的星云），或是一顆“超級地球”（比地球大很多的巖石行星），最初繞著一顆低質量恒星或白矮星旋轉。
論文鏈接：https://nature.com/articles/s41550-020-1065-8
（澎湃新聞記者 虞涵棋）
- 原標題：太陽系首個外來客為何形狀詭異還突然加速？中國學者提出解釋
- 責任編輯: 齊倩
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