Межзвёздный астероид 1I/Оумуамуа

Количество просмотров: 4

Межзвёздный астероид 1I/Оумуамуа — первый достоверно обнаруженный объект, прилетевший в Солнечную систему из межзвёздного пространства и не связанный гравитацией ни с Солнцем, ни с какой‑либо другой звездой.[1][3][4]

Обнаружение и классификация

1I/2017 U1 был открыт 19 октября 2017 года канадским астрономом Робертом Уэриком по данным гавайского телескопа Pan-STARRS1 (диаметр зеркала 1,8 м, работа в автоматическом режиме).[1][3][4] Изначально объект классифицировали как комету C/2017 U1, затем — как астероид A/2017 U1, поскольку у него не обнаружили комы.[4]

После осознания его межзвёздного происхождения Международный астрономический союз ввёл новый индекс «I» (interstellar), и объект получил окончательное обозначение 1I/2017 U1 и собственное имя Оумуамуа, что по‑гавайски означает «разведчик» или «посланник».[4]

Межзвёздная природа и орбита

Расчёты орбиты показали, что Оумуамуа движется по гиперболической траектории с большим эксцентриситетом $e \approx 1, 188$ , то есть его скорость всегда была выше первой космической для Солнца, и он никогда не был гравитационно связан с нашей системой.[1][3]

Основные динамические характеристики:

скорость далеко от Солнца — около 26 км/с относительно Солнца;[1][3]
перигелий (ближайшая точка к Солнцу) пройден 9 сентября 2017 года;[3]
пролёт на минимальном расстоянии от Земли (≈0,161 а.е.) — 14 октября 2017 года;[3]
в перигелии скорость достигала около 87,7 км/с.[3]

Орбита и высокое исходное межзвёздное движение однозначно указывают, что объект пришёл извне Солнечной системы.[1][3]

Размеры, форма и вращение

Оумуамуа проявил сильные колебания яркости, что указывает на крайне вытянутую форму и сложное вращение (кувыркание вокруг нескольких осей).[2][7] Первоначальные оценки давали длину до 400–800 м при ширине в несколько десятков метров.[2][5][8]

Позднейший анализ данных космического телескопа Spitzer показал, что объект, вероятно, почти вдвое меньше, чем считалось сначала:

длина — в пределах примерно 100–440 м;
отношение длины к ширине — около 7:1, то есть выраженная «сигарообразная» форма.[5][8]

Некоторые исследования предполагают возможные размеры порядка 230 м в длину и ~35 м в ширину.[8]

Период вращения оценивается в часы – десятки часов; имеются оценки от ~6,6 до более чем 50 часов, что согласуется с кувыркающимся режимом вращения.[2]

Цвет, отражательная способность и состав

По фотометрическим наблюдениям Оумуамуа имеет красноватый цвет, сходный с объектами пояса Койпера и дальними астероидами, подвергшимися длительному космическому выветриванию.[4]

Анализ данных Spitzer показал, что объект отражает света примерно в десять раз больше, чем типичные кометы, залетающие в Солнечную систему.[5] Это говорит либо о высоком альбедо (отражающей способности поверхности), либо об особенностях состава и структуры поверхностного слоя. Точные химический состав и внутреннее строение остаются неизвестны.[4][5]

Астероид или комета?

История классификации Оумуамуа показательна:

сначала — комета C/2017 U1;[4]
затем — астероид A/2017 U1 из‑за отсутствия видимой комы;[4]
позже, после анализа тонких не‑гравитационных ускорений, часть исследователей вновь заговорила о кометной природе, предполагая слабое газовыделение, не приводящее к образованию заметной комы.[6]

Некоторые работы прямо говорят, что «первый межзвёздный астероид Оумуамуа оказался кометой», подчёркивая, что наблюдаемое дополнительное ускорение лучше всего объясняется слабой реактивной тягой от испаряющихся веществ.[6] Однако из‑за ограниченного набора данных (объект быстро удалился и стал слишком тусклым) однозначно определить его тип невозможно.

Происхождение: откуда прилетел «посланник»?

По определению, межзвёздные объекты — это тела (астероиды, кометы и т.п.), не связанные гравитацией ни с одной звездой и путешествующие по межзвёздному пространству.[3][4] Большинство подобных тел, вероятно, выбрасываются из планетных систем в процессе формирования планет.

Моделирование орбиты Оумуамуа показало, что:

за сто лет до встречи с Солнечной системой он находился примерно в 559 а.е. от Солнца и двигался к нему со скоростью ~26 км/с;[3]
проследить его путь достаточно далеко назад затруднительно, однако исследования указывают, что он, скорее всего, был выброшен из многопланетной звёздной системы.[7]

Родительская система, возраст и время выброса объекта неизвестны.[4] Не исключено, что Солнечная система — первая планетная система, которую Оумуамуа пересёк после выброса,[4] хотя при его межзвёздных скоростях он мог странствовать миллиарды лет.

Возможные механизмы формирования и необычная форма

Сильная вытянутость и необычные характеристики Оумуамуа породили множество гипотез. Среди естественных моделей:

обломок разрушенного тела: экстремально вытянутые объекты могут возникать как фрагменты более крупных тел, разрушенных приливными силами при близком пролёте мимо звезды или гигантской планеты.[8]
длительное эрозионное выветривание в межзвёздной среде, которое может «срезать» выступы и вытягивать формы.

Отдельные исследования предлагают конкретный сценарий: подобные Оумуамуа тела появляются как обломки крупных объектов, разрушенных гравитацией, а затем выбрасываются из планетных систем в межзвёздное пространство.[8]

Аномальное ускорение и споры об «искусственной» природе

При анализе траектории выяснилось, что Оумуамуа демонстрировал небольшое дополнительное ускорение, не полностью объясняемое гравитацией Солнца и планет.[3][6] Это вызвало обсуждения:

естественное объяснение — слабая кометная активность (сублимация льда и реактивная тяга), не приводящая к заметной коме.[6]
выдвигались и экзотические идеи — например, что Оумуамуа якобы может быть искусственным объектом, вроде тонкой световой «парусной» конструкции. Такие гипотезы привлекли внимание СМИ, но научного консенсуса в их пользу нет, и большинство исследователей придерживаются естественных моделей.[4][6][8]

Часть аномалий связана с тем, что наблюдения велись недолго, в условиях растущей удалённости и слабого блеска, что ограничивает точность выводов.[3][4]

Научное значение Оумуамуа

Первый межзвёздный астероид/комета:

стал подтверждением давних теоретических прогнозов, согласно которым межзвёздные обломки планетных систем должны пересекать другие системы;[3][4]
показал, что реальные межзвёздные объекты могут быть очень малы, тусклы и быстро двигаются, требуя новых подходов к наблюдениям;
стимулировал создание специализированных поисковых программ и обсуждение проектов перехвата подобных тел, вплоть до отправки скоростных зондов.

Оумуамуа стал также толчком к пересмотру представлений о разнообразии малых тел во Вселенной: от состава и отражательных свойств до предельных форм и устойчивости к разрушению.[5][8]

Первая глава в изучении межзвёздных гостей

После Оумуамуа был обнаружен второй межзвёздный объект — комета 2I/Борисов, что подтверждает: межзвёздные посетители, вероятно, не редкость, просто ранее мы не могли их заметить.[3] Оумуамуа же останется первым и самым загадочным: он пролетел слишком быстро и далеко, чтобы раскрыть все секреты, но успел изменить наше понимание места Солнечной системы в Галактике и открыть новую область астрономии — наблюдения и изучение межзвёздных малых тел.