通常認(rèn)為彗星起源于我們的太陽系,它由剩余的氣體和隨著行星形成而拋出的巖石組成。兩個星際天體的到來-一個名為“ Oumuamua的巖石”和一個名為“鮑里索夫”(Borisov)的浮華彗星,對這一假設(shè)提出了挑戰(zhàn)。
蘇黎世大學(xué)計算科學(xué)研究所的天體物理學(xué)家湯姆·漢德斯和他的合著者,慕尼黑路德維希馬克西米利安大學(xué)的沃爾特·德恩沃爾使用數(shù)學(xué)模型估算了多少顆長周期彗星,這些彗星需要200年或更長時間才能繞圈太陽-可能是星際游客。他們的研究發(fā)表在上個月的《皇家天文學(xué)會月刊》上?!犊茖W(xué)》雜志與《 Hands》進(jìn)行了交談,以了解有關(guān)這些神秘冰冷游客的更多信息。該訪談經(jīng)過了編輯,以使內(nèi)容更清晰,更詳盡。
答:人們假設(shè)他們來自稱為Oort云的東西。在我們太陽系的邊緣,這是一個大的幾乎球形的物體云。人們認(rèn)為它是在很久以前形成的,當(dāng)時巨型行星向太陽系的郊區(qū)散布了一堆帶有大量冰的彗星狀物質(zhì)。經(jīng)過的恒星會將這些物質(zhì)散射回太陽系,這就是我們今天觀察它們的方式。
問:我們可以從這些星際訪問者那里學(xué)到什么?
答:我認(rèn)為對我來說最有趣的是,您將有機會查看另一顆恒星周圍行星形成環(huán)境的樣本。我們比較詳細(xì)地了解了太陽系中存在的物質(zhì),如果其他恒星周圍的物質(zhì)相差很大,那么它可以告訴我們有關(guān)其他太陽系中行星如何形成的信息。
問:在本文中,您對數(shù)百萬個星際物體進(jìn)行了模擬,以查看木星的引力如何捕獲它們。“被捕獲”是什么意思?
答:本質(zhì)上,當(dāng)星際物體接近我們的太陽系時,與我們每天觀察到的彗星和小行星相比,它具有很高的速度。一旦它們到達(dá)最接近太陽的位置,它們便會再次開始移動,再也不會返回。這類似于Voyager探測器永不回來的方式。為了使它們變得束縛,他們必須失去這種速度,這可以通過與巨型行星(在我們的情況下為木星)的緊密相互作用來實現(xiàn)。從概念上講,這類似于航天器通常用來提高速度的重力輔助-在我們的案例中,巨型行星搶奪了星際物體的一些動能,在極少數(shù)情況下,它們失去了足夠的動能能量變得束縛。
問:在任何給定時間,太陽系中可能有多少個星際物體?
答:根據(jù)這項研究,我們估計太陽系中應(yīng)該有100,000個'Oumuamua型小巖石和100個Borisov型彗星。對這些物體在太陽系中的生存時間(短于一千萬年)進(jìn)行更為保守的估計,我們預(yù)計將有20,000'Oumuamuas或20顆彗星。這些東西中的大多數(shù)將具有數(shù)十萬年的高度偏心軌道,這意味著它們將大部分時間花費在遙遠(yuǎn)的冥王星軌道之外。但是,我們估計其中的0.33%應(yīng)該在任何給定時間位于6個天文單位(約9億公里)之內(nèi)(這是彗星“開啟”的相當(dāng)?shù)湫偷陌霃?。因此,看到某人的機會相對較低,但這絕不是不可能的。