太陽系充斥著星際天體？從奧陌陌到黑暗彗星，人類將如何識別星際訪客 | 小葫蘆的宇宙頻道 2024

2017年一顆神祕的天體 橫穿太陽系 引起了天文學家的極大興趣 這是人類歷史上首次發現的星際物體 也就是說它不是太陽系的一部分 而是來自遙遠的恆星系 這顆天體被命名爲奧默默 意爲遠方的使者 它的形狀 運動和性質 都與我們所熟知的任何天體都不同 它到底是什麼 它是一塊太空岩石 還是一艘宇宙飛船 它是否孤身一人 還是有其他同伴 它是否能揭示宇宙的奧祕 還是隻是一個誤會 奧默默是在2017年10月19日 被夏威夷的尋天望遠鏡 潘斯塔爾發現的 當時它已經從太陽的近旁掠過 正以每秒26公里的速度遠離地球 由於它的亮度隨時間變化很大 天文學家推斷它的形狀非常不規則 可能是一根長約400米 寬約40米的紡錘形物體 這意味着它的長寬比 達到了驚人的10比1 比我們所見過的任何太陽系天體都要極端 它的表面顏色呈深紅色 這可能是由於長期暴露在宇宙射線下造成的 奧默默的軌道也很奇特 它的軌道偏心率超過了1 這意味着它是一個雙曲線軌道 而不是一個橢圓或圓形軌道 這表明它不是繞着太陽運行的 而是從太陽系外進入 然後又飛出去的 通過計算它的軌道參數 天文學家確定了它的來歷 它是從距離太陽約20光年的一顆 紅矮星附近發射出來的 這顆紅矮星被稱爲ROS-128 奧默默可能是在數十萬年 甚至數百萬年前就離開了它的母星 一直在銀河系中漂泊 直到遇到了我們的太陽系 奧默默的最大謎團是它的加速度 一般來說 天體的運動受到兩種力的影響 引力和非引力 引力是由於天體之間的質量產生的 它使得天體相互吸引 非引力是由於天體自身的性質 或外部的因素產生的 它使得天體偏離引力所決定的軌道 例如 彗星就會受到非引力的影響 因爲它們在靠近太陽時 會從表面釋放出氣體和塵埃 形成尾巴 這些物質會對彗星產生一種 類似於火箭的推力 使其加速或減速 這種非引力的效應被稱爲彗星活動 奧默默在飛離太陽系時 表現出了一種非引力的加速度 這意味着 它比單純受到太陽引力的情況下要快一些 這種加速度很小 但卻是可測量的 最自然的解釋是 奧默默也是一顆彗星 它在靠近太陽時 也從表面釋放出了一些物質 產生了推力 然而這種解釋有一個問題 奧默默沒有顯示出任何彗星活動的跡象 它沒有尾巴 也沒有圍繞它的氣體或塵埃雲 它看起來就像一塊死氣沉沉的岩石 而不像一顆活躍的彗星 那麼是什麼在推動奧默默呢 有幾種可能的假設 但都不太令人滿意 一種假設是 奧默默的表面有一層非常薄的冰 這些冰在靠近太陽時蒸發 但不足以形成可見的尾巴 這種假設需要假定奧默默的冰非常純淨 而且分佈非常均勻 這在天文學上是不太可能的 另一種假設是 奧默默的形狀非常扁平 類似於一片紙 這樣它就會受到太陽光的壓力 就像一片風箏一樣 這種假設需要假定奧默默的密度非常低 而且結構非常堅固 這在物理學上是不太可能的 還有一種更大膽的假設 就是奧默默是一艘宇宙飛船 它在使用一種我們不知道的推進技術 這種假設雖然很吸引人 但也很難證實或否定 如果奧默默真的是一艘飛船 它爲什麼不和我們聯繫呢 它是故意避開我們 還是根本不知道我們的存在呢 它是來自一個先進的文明 還是一個失控的遺蹟呢 我們可能永遠無法知道答案 因爲奧默默已經離開了我們的視野 永遠不會回來 奧默默的出現讓我們意識到 太陽系外可能存在着一些 我們從未見過的天體 它們有着不同於我們所熟知的 彗星或小行星的性質 這些天體可能是由於 某些特殊的形成或演化過程而產生的 也可能是由於某些罕見的物理或化學機制 而表現出奇異的行爲 爲了更好地瞭解這些天體 我們需要尋找更多的例子 以及更多的觀測數據 幸運的是 奧默默並不是唯一的星際訪客 在2019年8月 一位業餘天文學家發現了第二顆星際物體 它被命名爲RIBO-2ISO-V 以紀念它的發現者Gennady Berezo RIBO-2ISO-V和奧默默有很大的不同 它是一顆典型的彗星 有着明亮的尾巴和匯發 它的軌道也是雙曲線的 表明它也是從太陽系外來的 它的來歷是一顆距離太陽約100光年的恆星 被稱爲Kruger 60 RIBO-2ISO-V可能是在數千年前就離開了它的母星 一直在銀河系中漂泊 直到遇到了我們的太陽系 RIBO-2ISO-V給了我們一個難得的機會 讓我們能夠研究一個完全未受太陽系影響的彗星 通過對它的光譜分析 我們可以知道它的化學成分 從而推斷出它的形成環境和歷史 目前的觀測結果表明 RIBO-2ISO-V和太陽系的彗星非常相似 它們都含有水、二氧化碳、氰化氫等物質 這說明太陽系外的彗星 可能和太陽系內的彗星有着相同的起源 也就是在恆星形成的早期階段 由塵埃和冰組成的圓形星盤中凝聚而成 這也意味着太陽系外的彗星 可能也是生命的潛在來源 因爲它們可能會將一些有機物質和水 帶到內地行星上 除了星際物體 我們還發現了一些太陽系內的奇怪天體 它們也有着類似於奧默默的非引力加速度 但沒有彗星活動 我們稱之爲黑暗彗星 自從我們發現奧默默以來 我們已經發現太陽系的小行星中 隱藏着七顆暗彗星 它們之所以被稱爲黑暗彗星 是因爲它們的運動方式像彗星 但沒有塵埃緯跡 黑暗彗星的存在 讓我們對奧默默的性質有了更多的思考 也許奧默默並不是一種全新的天體 而只是一種極端的黑暗彗星 也許黑暗彗星是一種普遍的現象 也許黑暗彗星和普通的彗星有着共同的起源 但由於某些原因 它們的表面失去了大部分的揮發性物質 只剩下一些難以觀測的物質 或者黑暗彗星是一種過渡的天體 它們是從彗星向小行星演化的中間階段 更或者黑暗彗星是一種未來的天體 它們是由於太陽系的演化 而產生的新的物理過程的結果 無論奧默默和黑暗彗星是什麼 它們都讓我們對宇宙有了更多的好奇和敬畏 它們也讓我們意識到 我們對太陽系和銀河系的認識 還有很多不足和不確定 爲了揭開這些謎團 我們需要更多的觀測和探索 以及更先進的技術和工具 幸運的是 我們正處於一個天文學的黃金時代 我們有了一些新的望遠鏡 它們將幫助我們更好的識別和研究未來的星際訪客 以及太陽系內的暗彗星 其中最引人注目的是詹姆斯維博太空望遠鏡 和大口鏡全景尋天望遠鏡 如果我們在發現奧默默時 就擁有詹姆斯維博太空望遠鏡 我們就能拍攝到該天體更詳細的圖像 並獲得它在不同波長光線下的外觀信息 這樣我們就能更好的瞭解 是什麼在推動它穿越太空 我們本可以看到 像水或二氧化碳這樣的分子 它們只在特定波長下顯現 不會反射陽光 我們經常看到正常的太陽系彗星 在其表面升溫 水和二氧化碳冰轉化爲氣體時被推動 我們會立即將其識別爲 類似黑暗彗星的天體 好消息是 如果我們發現了另一顆奧默默 我們已經有一個經過批准的JWS計劃 來監測它 LSST是一座地面望遠鏡 它觀測可見光和近紅外波段的光 這是一種對於太空望遠鏡來說 很難觀測的光 因爲它會被地球的大氣層反射或散射 LSST的主鏡直徑達到了8.4米 是目前最大的光學望遠鏡之一 它的市場也非常廣闊 相當於40個滿月的大小 LSST將能夠快速地掃描整個南半球的天空 每晚可以覆蓋約2萬平方度的區域 相當於全天的三分之一 LSST將能夠發現一些非常暗淡和快速移動的天體 比如小行星 彗星 超行星 中微子元等 LSST將能夠探測到像奧默默這樣的神祕天體 這些天體比較暗淡 可能是因爲它們比較小 也可能是因爲離地球比較遠 LSST還能發現更多更小的小行星 並能發現它們是否是暗彗星 是否在自己的推動下移動 當LSST首次點亮時 我們將有可能開始每月甚至每週探測到星際天體 其中有些可能像奧默默一樣是黑暗的 有些可能像2iBO2iSOv一樣是明亮的 帶有美麗的尾巴 這些天體將給我們提供一個寶貴的樣本 讓我們能夠統計和比較它們的形狀 大小 顏色 化學成分 運動軌跡等特徵 從而揭示它們的起源和演化 這些天體也將給我們提供一個獨特的機會 讓我們能夠近距離的觀測和探測它們 如果我們能夠及時發現一個足夠接近的星際目標 我們就有可能執行一次專門的太空任務 比如發射一顆探測器 或者使用激光或無線電信號與之通信 這樣我們就能夠獲得更多的信息 甚至可能發現一些意想不到的驚喜 從奧默默到黑暗彗星 我們已經見證了一些太空中的奇蹟 它們讓我們對宇宙有了更深的認識和更大的想象 它們也讓我們意識到 我們還有很多未知和未探索的領域 等待着我們去發現和探索 有了JWSD和LSST等新的望遠鏡 我們將擁有更強大的工具 讓我們能夠更好的識別和研究未來的星際訪客 以及太陽系內的暗彗星 我們期待着更多的發現和驚喜 也期待着與星際訪客的近距離接觸 或許有一天我們會發現一顆真正的宇宙飛船 它會向我們發出一個友好的問候 或者一個謎一樣的密碼 那時我們將不再是孤獨的觀察者 而是宇宙的參與者