Вольный перевод (с небольшими добавлениями) очень хорошей статьи статьи за авторством Nadia Drake.
Возможно, вы уже слышали про астероид Оумуамуа (1I/2017 U1), который называли то инопланетным кораблём, то космической «щепкой». С того момента, как только он впервые показался в Солнечной системе, астрономы пытаются определить его происхождение.
В новой работе учёные из Национальной астрономической обсерватории Китая и Калифорнийского университета в Санта-Круз, США, показали, что первый из известных науке межзвёздных объектов, пришедший из-за пределов Солнечной системы, мог получить свою продолговатую форму, когда планета была разорвана далёкой звездой.
Необычный посетитель совершил своё путешествие по Солнечной системе в конце 2017 года. Это маленький каменистый объект, который родился в звёздной системе, расположенной где-то далеко-далеко от нас.
Своё необычное имя Оумуамуа получил благодаря астрономам, работавшим в обсерватории Халеакала на Мауи (Гавайи). В переводе с гавайского название астероида означает «первый посланник издалека». И этот посланник загадал сразу несколько интересных загадок. Первоначально его посчитали кометой. Межзвездный «пришелец» имел нетипичную для астероидов форму и двигался настолько необычно, что стали появляться гипотезы о его искусственном происхождении. Оумуамуа выглядел как удлинённый, сигарообразный объект (его длина превышает ширину почти в десять раз) — в нашей Солнечной системе таких форм ещё не видели.
Компьютерное моделирование помогла раскрыть историю происхождения этого странного межзвездного объекта: некая планета была разорвана на части слишком сильно приблизившимся светилом светилом, оставив после себя массу длинных тонких фрагментов. Некоторые из этих фрагментов отправились в межзвёздное пространство. И миллионы, а возможно, и миллиарды лет спустя, Оумуамуа достиг нашей солнечной системы. Учёные установили на три возможных типа домашних систем для Оумуамуа, а ещё их и работа объясняет как вытянутую форму, так и любопытное движение межзвездного посетителя.
«Оумуамуа доставил нам много проблем в том плане, что нужно было понять и объяснить его происхождение», — говорит Юнь Чжан, учёный из французской обсерватории и автор исследования, опубликованного в Nature Astronomy. «До нашего исследования никто не мог предложить внятного объяснения необычной форме астероида».
Загадка из дальних уголков Вселенной
Астрономы всегда подозревали, что межзвездные объекты пролетают через нашу солнечную систему. Обнаружение таких объектов было лишь вопросом времени. Но существовало мнение, что эти объекты будут похожи на комету Борисова, выглядящую пусть и необычно, но схожую по составу на наши кометы.
«С кометой Борисова мы получали именно то, что, ожидали от межзвёздного гостя будет. Всё в нем совершенно обычное», — говорит Грег Лафлин, профессор астрономии в Йельском университете. «И это поразительный контраст с Оумуамуа, у которого нет буквально ничего обычного».
Вместо того, чтобы быть обледенелым и походить на комету, Оумуамуа выглядит каменистым и сухим, словно обычный астероид. Он слишком маленький и тусклый, чтобы мы могли рассмотреть поверхность, поэтому астрономы сделали вывод о форме объекта, основываясь на отражении им света во время падения. Странная вытянутая форма спровоцировала массу теорий о его происхождении. А когда астрономы наблюдали за движением Оумуамуа, то заметили странные ускорения, которые приписали водяному пару, вырывающемуся из-под поверхности. Однако исследование Юнь Чжан позволяет лучше понять секрет межзвёздного путешественника.
Как сделать космическую сигару
Чжан и её коллега Дуглас Линь оценили вероятность того, что Оумуамуа пришёл из системы с планетами или планетезималями, вращающимися вокруг маленькой, плотной центральной звезды. Объекта, обладающего достаточной гравитацией, чтобы разрушать миры, которые находятся слишком близко, и при этом не поджаривать их до хрустящей корочки.
Команда с помощью высокопроизводительного компьютера смоделировала траекторию движения трёх типов объектов, вращающихся вокруг этой звезды: планетезималей шириной 800 метров, обледеневшие долгопериодические кометы и более крупные объекты наподобие суперземли.
Чжан и Лин обнаружили, что если какой-либо из этих объектов окажется в радиусе 350 тыс. км. от звезды, то он начнёт вращаться, растягиваться и разрушаться под действием гравитации. Звезда действует беспощадно, разрывая близко подошедшие объекты и разбрасывая их по межзвёздному пространству. В зависимости от состава разорванной планеты некоторые её фрагменты могут приобрести вытянутую форму наподобие той, которую приобрёл Оумуамуа.
Также моделирование показало, что в данном процессе должны образовываться объекты, которые повторяют первого межзвёздного гостя не только по форме, но и по другим характеристикам (сухая поверхность, каменистый состав, водяной лёд под поверхностью и даже особенности движения). Когда родительский мир разрывается на части, тепло звезды плавит получившиеся фрагменты и испаряет любую воду на поверхности. Но участки льда, похороненные глубоко внутри осколков, остаются. И это может объяснить гипотетические струи водяного пара, которые толкали Оумуамуа, когда оно приближалось к нашему солнцу. Расчеты состояния астероида астрономы называют убедительными, так как они объясняют странные свойства межзвездного гостя, которая может дать новые знания об образовании планет в других галактиках. Астрономы предсказывают дальнейшую судьбу «пришельца»: астероид будет распадаться на части.
Сигара или всё же блин?
Однако есть и другие теории происхождения астероида. Мишель Баннистер из новозеландского университета Кентербери, который также изучает межзвездные объекты, проделала большую работу, изучая Оумуамуа. По её мнению, родительским телом для этого объекта должна была выступить комета, а не суперземля. Зато она вместе с профессором Лафлином предлагает новую загадку: а правда ли Оумуамуа представляет собой объект в форме сигары? Опираясь на статью, опубликованную прошлым летом, они предлагают рассмотреть другую версию: Оумуамуа имеет форму, похожую на блин. В качестве аналогии Баннистер приводит объект во внешней солнечной системе, называемый MU69, или Аррокот. Он похож на чрезмерно наполненную питу.
Если эта теория найдёт своё подтверждение, то истинное происхождение Оумуамуа по-прежнему останется окутанным тайной. И учёным придётся искать объяснение происхождения уже не «щепки», а космического «блина».
