我们太阳系中第一个已知的来自其他恒星的访客，最近发现的名为“奥陌陌”的天体，可能是研究人员的宝藏。在雪茄形状的流浪者在我们最好的望远镜的观测范围之外飞驰之前，只有短暂的观察时间，天文学家们已经挤出时间进行观测，希望了解更多关于这个星际闯入者的信息。这个快速移动的天体不仅本身就很有趣，它还可能提供关于行星系统如何演化的见解。
今年10月19日，“奥陌陌”引起了天文学家的注意。计算显示，这颗太空岩石相对于太阳以每秒26公里的速度移动，这个快速的速度以及其极长的轨道轨迹表明它来自太阳系之外。望远镜迅速对准了这个天体，大多数研究人员都期望看到一个彗星尾巴从一个冰冷的访客那里拖着，因为它接近太阳。但令他们惊讶的是，“奥陌陌”什么也没有显示出来。相反，它看起来更像一颗小行星。“它不像一颗彗星——它没有任何尾巴，”在夏威夷大学马诺阿分校研究彗星的凯伦·米奇说。米奇使用美国宇航局的哈勃太空望远镜和其他天文台来研究这个神秘的惰性太空游客。
小行星还是彗星——为什么这很重要？答案与我们对行星系统如何在年轻恒星周围的“原行星”盘中随着时间的推移而增长的理解有关。新生的巨行星可以互相推挤，利用它们的引力来互相推来推去。它们还对它们较小的邻近世界，尤其是对行星形成过程留下的被称为“星子”的千米级天体施加影响。当一颗巨行星施加力量时，超过一半的这些星子会被抛出系统。由于典型的原行星盘的大部分都是冰冷的——在2016年，米奇利用太阳系观测估计，每有一个岩石天体就有多达10,000个冰冷天体——冰冷天体应该在喷射物中占主导地位。
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位置也会影响抛出物。大多数气态巨行星位于“雪线”的另一侧，雪线是原行星盘中成分从主要由岩石转变为主要由冰的界线。在恒星侧的天体被星光烘烤干燥，因此主要是岩石，而较暗的外侧天体较冷，往往会保留更多的冰。在我们的太阳系中，雪线位于火星和木星轨道之间，天文学家认为这个距离大约是其他类太阳恒星开始的地方。随着外围气态巨行星移动它们的轨道，它们更有可能与附近的冰相互作用，而不是与更靠近恒星的更远的岩石物质相互作用，这进一步支持了我们观察到的大多数星际访客应该是冰冷的这一观点，包括“奥陌陌”。
“漂浮在太空中的星子群应该以彗星为主，而不是小行星，”法国波尔多天体物理实验室的天文学家肖恩·雷蒙德说，他模拟了早期的太阳系。在最近的一篇论文中，雷蒙德认为，根据我们迄今为止观察到的系外行星的布局，这颗太阳系外访客更像是一颗报废的彗星，而不是一颗小行星。“这个天体‘奥陌陌’没有任何活动的迹象，这有点奇怪。”
“奥陌陌”的古怪自旋可能也与其起源有关。根据在预印本服务器arXiv.org上发布的新研究，该访客是随意翻滚，而不是在其轴上平稳旋转。由于禁运问题，拒绝置评的研究人员在他们的论文中指出，“1I/‘奥陌陌’很可能是在其母行星系统中开始翻滚的，并且在离开我们的系统后仍将继续翻滚。”他们推测，“奥陌陌”的运动可能是由于很久以前与另一个天体碰撞或在从其母行星系统中喷射出来期间可能经历的极端潮汐扭转造成的。或者，它的自旋可能来自冰冷物质在阳光下汽化产生的类似喷射的释气过程——这个过程产生了彗星尾巴。
但是，再次强调，该天体在接近我们的太阳时并没有出现尾巴。如果“奥陌陌”确实是一个冰冷的物体，它是如何避免长出彗星尾巴的？加州大学洛杉矶分校的天文学家戴维·朱伊特怀疑，任何冰都可能被一层被带电粒子（称为宇宙射线）破坏的物质掩埋，这些宇宙射线在“奥陌陌”在太空中旅行时轰击了它。“长时间的暴露会烤焦表面，”他说道，形成一层保护性的外壳。
朱伊特补充说，只有半米的硬壳就足以保护冰。他计算了热量是如何通过该物体移动的，因为其表面成分未知，所以使用了太阳系的类似物，并发现它不会传播很远。“你只需要进入表面一米或两米，”他说，“就可以达到‘星际温度’”，这仅比绝对零度高几度。
并非所有人都认为“奥陌陌”可能是一个硬壳彗星。“我不认为挥发物会以任何特定的方式被密封起来，”米奇指出。在北亚利桑那大学研究小行星的戴维·特里林说，虽然有可能强烈辐照太阳系中的原始物质，“但你在星际天体上得到这种辐照后的黏性物并不明显。”
不幸的是，我们不太可能知道“奥陌陌”由什么材料组成，因为它在离开太阳系的路上移动得太快，即使我们最快的航天器也无法追赶上它。但是它让天文学家对下一个天体感到兴奋；他们预计在不久的将来每年会发现大约一个星际访客。如果这些天体最终都是岩石的，那可能对我们理解行星形成来说是个坏消息。“如果前10个[天体]都是岩石的，那么这意味着我们在一些重要的事情上真的搞错了，”雷蒙德说。最有可能的是，这意味着岩石物质在原生星盘中所占的比例远远大于模型预测的。“我们可能在星子的形成位置上存在很大的偏差，”他说。
在另一篇论文中，加州大学圣克鲁兹分校的天体物理学家格雷格·劳克林估计，大量的岩石星际旅行者将需要从每颗拥有行星的恒星中喷射出约200个地球质量的碎片，而不是当前模型要求的10个地球质量。“这根本行不通，”他说。“这有点要求过高了。”
如果“奥陌陌”是冰冷的，劳克林认为它对其他行星系统外围的海王星大小的世界具有重要意义，这些世界一直难以观测。由于遥远的木星大小的世界只在大约十分之一的恒星周围发现，他认为“奥陌陌”类天体的喷射可能需要来自在没有木星系统的冰冷海王星大小的世界中尚未被发现的种群的推动。
目前，科学家们正在等待来自其他太阳系的更多游客来访——希望它们身后拖着长长的尾巴。“这不是没有希望的，”朱伊特说。“我们只需要等待接下来的10个左右被发现。如果没有一个看起来像彗星，那将很有趣。它会告诉我们比只看到一个物体更多的事情。”