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Mar. 27 2023

天文學家對斥候星異常加速提出新解釋

  • 藝術家對斥候星的描繪,它在接近太陽時變暖並釋放出氫氣,這將略微改變其軌道。此彗星是除了塵埃顆粒之外,第一個從另一顆恆星造訪我們太陽系的已知天體。圖片來源: NASA, ESA and Joseph Olmsted and Frank Summers of STScI

    藝術家對斥候星的描繪,它在接近太陽時變暖並釋放出氫氣,這將略微改變其軌道。此彗星是除了塵埃顆粒之外,第一個從另一顆恆星造訪我們太陽系的已知天體。圖片來源: NASA, ESA and Joseph Olmsted and Frank Summers of STScI

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斥候星(Oumuamua)於2017年10月19日由Pan-STARRS 1望遠鏡所發現,這是已知第一個來自太陽系外的訪客。起初根據軌道型態,這個天體被歸類為彗星,但長時間觀測之後發現它沒有明亮的彗髮或塵埃尾,形狀奇特介於雪茄和煎餅之間,且因其小尺寸更像是小行星而非彗星。它正以天文學家無法解釋的方式加速遠離太陽,導致一些天文學家甚至認為它是一艘外星飛船。

加州大學與康乃爾大學研究團隊開發的新模型中顯示斥候星的加速歸因於物體內部分子氫的釋放。研究人員過去幾十年的研究發現冰可以轉化為分子氫,這表示彗星的雪球狀結構可以將氫困在冰內的氣泡中,而太陽的熱量會迫使氣泡以扇形噴霧形式釋放氣體。因斥候星如此之小,以至於當氫氣從冰中噴出時所產生的微小推力,會輕微改變它圍繞太陽系的路徑。這類的反應已在實驗中得到了證實,在此條件下會產生分子氫並隨後被排出,此模型將可以幫助天文學家理解斥候星不尋常特性。

研究人員表示對於一顆幾公里寬的彗星而言,釋氣來自相對於主體而言非常薄的外殼,因此無論是從成分上還是加速度方面,都不一定是可檢測的效果。但因斥候星是如此之小,研究人員認為它實際上產生了足夠的力來推動這種加速。此發現也支持了先前的理論,即斥候星可能起源於一個冰行星,一種在行星形成早期階段的小物體,類似於太陽系彗星。斥候星是一顆標準的星際彗星,它剛剛經歷了重度加工,研究團隊運行的模型與我們在太陽系中從彗星和小行星上看到的一致,這個想法也解釋了沒有塵埃彗髮的原因。即使冰基質中有灰塵,也不會昇華冰,只是重新排列冰,然後讓氫釋放出來。所以灰塵甚至不會出來,這正是星際彗星應該發生的事情。相關研究成果將發表於《自然》(Nature)期刊上。

資料來源:SCI NEWS

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本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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