当天文学家去年10月首次发现现在被称为“奥陌陌”的天体掠过天空，在它围绕太阳运行之后，它细长的轨迹和快速的速度很快揭示了它来自太阳系之外。
然而，要了解我们第一个已知的星际访客的任何其他信息——例如，它是一颗小行星还是一颗昏暗的彗星——都被证明更具挑战性，因为它像来时一样迅速地离开了我们的行星附近。无论是哪种分类，不仅对“奥陌陌”本身，而且对理解行星系统如何形成都具有重要的意义。
现在，一个研究小组正在监测该物体返回恒星的旅程，他们说他们有了答案：“奥陌陌”几乎可以肯定是一颗彗星，尽管它与我们在太阳系中发现的彗星截然不同。利用美国宇航局的哈勃太空望远镜和其他地面仪器，该团队观察了“奥陌陌”随时间变化的位置，并绘制了其出站轨迹，发现，令人惊讶的是，它没有遵循他们预期的路径。该结果发表在6月27日出版的《自然》杂志上。“当把这些位置放在一起时，结果表明“奥陌陌”的运动与我们预期的略有不同，”该研究的主要作者，欧洲航天局SSA-NEO协调中心的马可·米凯利说。
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事实证明，“奥陌陌”的运动随着时间的推移在不断发生微小的变化——这表明太阳不断减弱的引力以外的某种力量正在作用于它。米凯利说，这种奇怪的推力很小，大约比地球表面的引力弱两百万倍，比太阳引力的作用小约 1000 倍。即便如此，随着时间的推移，这种微小的推动产生了巨大的变化：该团队的测量结果显示，在木星的距离处，“奥陌陌”的位置比预期偏移了大约这颗巨大行星的宽度。但是是什么在推动这个神秘的访客呢？
为了找出答案，米凯利和他的同事首先模拟了它在太阳系中的旅程，考虑了所有八颗行星、冥王星、月球和小行星带中最大天体的引力推力。他们还调查了其他可能性，例如来自阳光的“辐射压力”的影响，“奥陌陌”表面不均匀的太阳加热产生的旋转速率变化，或者与可能影响访客轨迹的其他物体的潜在碰撞。这些都无法解释观察到的变化。“彗星可能受到推动的原因有很多，”彗星科学家兼研究合著者，夏威夷大学马诺阿分校的行星科学家凯伦·米奇说。“我们系统地排除了所有这些。唯一剩下的在物理上合理的是气体释放。”换句话说，“奥陌陌”的偏移是自我诱导的，是由于阳光照射下，其表面或附近冰层喷射出的气流的火箭效应造成的。这种现象在经过太阳附近的普通彗星中经常观察到——就像“奥陌陌”一样。
没有尾巴的故事
理解这一切的含义需要一个快速的历史教训：我们的太阳系在年轻时是一个充满暴力和混乱的地方。在最初的数亿年里——在天文学时间尺度上只是眨眼之间——人们认为，由于巨行星和其他较小物体之间的引力相互作用，大量的物质被踢出了太阳系。这些被驱逐者大多富含来自外太阳系的冰冷、类似彗星的物质，而不是岩石小行星。如果我们的太阳系是典型的（而且到目前为止，几乎没有理由相信它不是），那么大多数年轻的行星系统都应该遭受类似的暴力，恒星之间的空间应该散布着比小行星更多的喷射彗星。因此，彗星将成为来自其他恒星的默认使者。
但是，当世界各地的望远镜将注意力转向“奥陌陌”时，很明显，这个访客没有表现出彗星活动的迹象。它缺乏彗星的流尾，也没有在如此接近太阳后冒出的冰和气体的迹象。一些天文学家认为，这颗彗星已经被星际辐射烤焦，形成了一层物质外壳，保护了下面的较轻冰块免受太阳的蒸发热量影响。
因此，如果米凯利和米奇的数据可靠，为什么早期的观测没有检测到任何气体——或者，就此而言，没有检测到“奥陌陌”运动的相关变化？最大的原因之一是气体排放——以及由此产生的运动变化——非常小。“[推力]非常小，以至于在我们的观测中无法看到，”米凯利说——特别是，根据米奇的说法，考虑到“奥陌陌”与地球短暂的近距离接触以及该物体固有的暗淡。在发现后的一周内，“奥陌陌”已经远离我们的星球，其亮度比最初发现时暗淡了10倍；一个月后，它变得暗淡了100倍。米奇说，这使得一些观测变得困难，甚至是不可能的。
当天文学家研究彗星时，他们会寻找氰化物，当它被星光激发时，会发出一种独特的、易于用先进望远镜检测到的蓝色光芒。该化合物在彗星形成时被搅入其中，是早期行星系统的指纹。然而，如果“奥陌陌”喷射出氰化气体，则它低于当前仪器的检测限。这一无效结果表明，“奥陌陌”的氰化物与水之比至少比我们太阳系中氰化物含量最少的彗星低15倍——进一步证明该物体并非真正诞生于我们的太阳系。“一个不同的太阳系拥有完全不同的环境，并且我们可能会发现氰化物消耗，这并不会让我感到惊讶，”马里兰大学帕克分校的彗星科学家马修·奈特说，他不是研究团队的成员。
其表面缺少小的、反射光线的尘埃颗粒也可能是“奥陌陌”隐蔽的彗星发射的原因。奈特说，该物体明显缺乏小尘埃可能以两种不同的方式产生：要么它在其家园系统中多次经过其恒星，在这种情况下，恒星风最终会吹走其最小的尘埃颗粒；要么尘埃可能会在星际空间中长期停留期间，因暴露于宇宙辐射而缓慢侵蚀掉。他怀疑第一种解释，只是因为从行星系统喷射出的大多数物体都是在早期完成的，在它们被恒星如此强烈地烘烤之前。尽管今天仍然有可能从太阳系中喷射出物体，但与早期喷射的大量物质相比，后期爆发的被驱逐者会很少见。从统计学上讲，“奥陌陌”应该没有足够的时间在离开其家园系统之前清除其小颗粒。第二种选择——宇宙辐射逐渐侵蚀尘埃——是米奇和其他人认为最有可能的解释。
“奥陌陌”早已消失，永远从当今世界最好的望远镜的视野中消失。但是天文学家现在正忙于为下一个访客做准备。米奇说，计划在2020年代完成的几座下一代天文台将能够对太阳系的下一个闯入者进行更详细的检查。
“既然我们从直接经验中了解了星际物体的行为方式，我们希望下次发现这样的物体时，我们将能够获得更详细的观测结果，”米凯利说。“希望下一个物体也可能会保持更长的可观测时间，使我们有更多的时间来更详细地研究其运动和组成。”