我們太陽系中第一個已知的來自其他恆星的訪客，最近發現的名為“奧陌陌”的天體，可能是研究人員的寶藏。在雪茄形狀的流浪者在我們最好的望遠鏡的觀測範圍之外飛馳之前，只有短暫的觀察時間，天文學家們已經擠出時間進行觀測，希望瞭解更多關於這個星際闖入者的資訊。這個快速移動的天體不僅本身就很有趣，它還可能提供關於行星系統如何演化的見解。
今年10月19日，“奧陌陌”引起了天文學家的注意。計算顯示，這顆太空岩石相對於太陽以每秒26公里的速度移動，這個快速的速度以及其極長的軌道軌跡表明它來自太陽系之外。望遠鏡迅速對準了這個天體，大多數研究人員都期望看到一個彗星尾巴從一個冰冷的訪客那裡拖著，因為它接近太陽。但令他們驚訝的是，“奧陌陌”什麼也沒有顯示出來。相反，它看起來更像一顆小行星。“它不像一顆彗星——它沒有任何尾巴，”在夏威夷大學馬諾阿分校研究彗星的凱倫·米奇說。米奇使用美國宇航局的哈勃太空望遠鏡和其他天文臺來研究這個神秘的惰性太空遊客。
小行星還是彗星——為什麼這很重要？答案與我們對行星系統如何在年輕恆星周圍的“原行星”盤中隨著時間的推移而增長的理解有關。新生的巨行星可以互相推擠，利用它們的引力來互相推來推去。它們還對它們較小的鄰近世界，尤其是對行星形成過程留下的被稱為“星子”的千米級天體施加影響。當一顆巨行星施加力量時，超過一半的這些星子會被丟擲系統。由於典型的原行星盤的大部分都是冰冷的——在2016年，米奇利用太陽系觀測估計，每有一個岩石天體就有多達10,000個冰冷天體——冰冷天體應該在噴射物中占主導地位。
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位置也會影響丟擲物。大多數氣態巨行星位於“雪線”的另一側，雪線是原行星盤中成分從主要由岩石轉變為主要由冰的界線。在恆星側的天體被星光烘烤乾燥，因此主要是岩石，而較暗的外側天體較冷，往往會保留更多的冰。在我們的太陽系中，雪線位於火星和木星軌道之間，天文學家認為這個距離大約是其他類太陽恆星開始的地方。隨著外圍氣態巨行星移動它們的軌道，它們更有可能與附近的冰相互作用，而不是與更靠近恆星的更遠的岩石物質相互作用，這進一步支援了我們觀察到的大多數星際訪客應該是冰冷的這一觀點，包括“奧陌陌”。
“漂浮在太空中的星子群應該以彗星為主，而不是小行星，”法國波爾多天體物理實驗室的天文學家肖恩·雷蒙德說，他模擬了早期的太陽系。在最近的一篇論文中，雷蒙德認為，根據我們迄今為止觀察到的系外行星的佈局，這顆太陽系外訪客更像是一顆報廢的彗星，而不是一顆小行星。“這個天體‘奧陌陌’沒有任何活動的跡象，這有點奇怪。”
“奧陌陌”的古怪自旋可能也與其起源有關。根據在預印本伺服器arXiv.org上釋出的新研究，該訪客是隨意翻滾，而不是在其軸上平穩旋轉。由於禁運問題，拒絕置評的研究人員在他們的論文中指出，“1I/‘奧陌陌’很可能是在其母行星系統中開始翻滾的，並且在離開我們的系統後仍將繼續翻滾。”他們推測，“奧陌陌”的運動可能是由於很久以前與另一個天體碰撞或在從其母行星系統中噴射出來期間可能經歷的極端潮汐扭轉造成的。或者，它的自旋可能來自冰冷物質在陽光下汽化產生的類似噴射的釋氣過程——這個過程產生了彗星尾巴。
但是，再次強調，該天體在接近我們的太陽時並沒有出現尾巴。如果“奧陌陌”確實是一個冰冷的物體，它是如何避免長出彗星尾巴的？加州大學洛杉磯分校的天文學家戴維·朱伊特懷疑，任何冰都可能被一層被帶電粒子（稱為宇宙射線）破壞的物質掩埋，這些宇宙射線在“奧陌陌”在太空中旅行時轟擊了它。“長時間的暴露會烤焦表面，”他說道，形成一層保護性的外殼。
朱伊特補充說，只有半米的硬殼就足以保護冰。他計算了熱量是如何透過該物體移動的，因為其表面成分未知，所以使用了太陽系的類似物，並發現它不會傳播很遠。“你只需要進入表面一米或兩米，”他說，“就可以達到‘星際溫度’”，這僅比絕對零度高几度。
並非所有人都認為“奧陌陌”可能是一個硬殼彗星。“我不認為揮發物會以任何特定的方式被密封起來，”米奇指出。在北亞利桑那大學研究小行星的戴維·特里林說，雖然有可能強烈輻照太陽系中的原始物質，“但你在星際天體上得到這種輻照後的黏性物並不明顯。”
不幸的是，我們不太可能知道“奧陌陌”由什麼材料組成，因為它在離開太陽系的路上移動得太快，即使我們最快的航天器也無法追趕上它。但是它讓天文學家對下一個天體感到興奮；他們預計在不久的將來每年會發現大約一個星際訪客。如果這些天體最終都是岩石的，那可能對我們理解行星形成來說是個壞訊息。“如果前10個[天體]都是岩石的，那麼這意味著我們在一些重要的事情上真的搞錯了，”雷蒙德說。最有可能的是，這意味著岩石物質在原生星盤中所佔的比例遠遠大於模型預測的。“我們可能在星子的形成位置上存在很大的偏差，”他說。
在另一篇論文中，加州大學聖克魯茲分校的天體物理學家格雷格·勞克林估計，大量的岩石星際旅行者將需要從每顆擁有行星的恆星中噴射出約200個地球質量的碎片，而不是當前模型要求的10個地球質量。“這根本行不通，”他說。“這有點要求過高了。”
如果“奧陌陌”是冰冷的，勞克林認為它對其他行星系統外圍的海王星大小的世界具有重要意義，這些世界一直難以觀測。由於遙遠的木星大小的世界只在大約十分之一的恆星周圍發現，他認為“奧陌陌”類天體的噴射可能需要來自在沒有木星系統的冰冷海王星大小的世界中尚未被發現的種群的推動。
目前，科學家們正在等待來自其他太陽系的更多遊客來訪——希望它們身後拖著長長的尾巴。“這不是沒有希望的，”朱伊特說。“我們只需要等待接下來的10個左右被發現。如果沒有一個看起來像彗星，那將很有趣。它會告訴我們比只看到一個物體更多的事情。”