Фотография 1I/Оумуамуа (светлая точка в центре), сделанная с помощью 4,2-метрового Телескопа Уильяма Гершеля на Канарских островах 28 октября 2017 года
По данным, опубликованным 27 июня 2018, 1I/2017 U1 «Оумуамуа» представляет собой комету — объект движется с негравитационным ускорением, которое может быть объяснено только кометной природой тела[13].
Международная группа астрономов во главе с Дэвидом Триллингом на основе анализа данных, собранных космическим инфракрасным телескопом «Спитцер» в ходе наблюдений за Оумуамуа в конце 2017 года, решила, что объект представляет собой кометоподобное тело, имевшее относительно малое альбедо до подлёта к Солнцу. После перигелия поверхность объекта в ходе процессов дегазации очистилась, обнажив свежие ледяные слои, и альбедо объекта возросло; выбросы летучих веществ повлияли на ускорение движения Оумуамуа[14].
Основываясь на результатах 34 дней наблюдений, эксцентриситет у Оумуамуа составляет 1,20, что является самым высоким показателем среди всех когда-либо наблюдавшихся тел Солнечной системы[15][16]. Предыдущий рекорд принадлежал комете C/1980 E1 с эксцентриситетом 1,057[17][18][n 2]. Высокий эксцентриситет как и во время прибытия, так и после указывает на то, что астероид никогда не был связан гравитационно с Солнечной системой и, вероятно, является межзвёздным объектом из-за большой начальной скорости. Наклонение орбиты составляет 123° относительно эклиптики[n 3]. В межзвёздном пространстве скорость у 1I/Оумуамуа составляет 26,33 км/с относительно Солнца; она достигла максимума в 87,71 км/с в перигелии[15][n 4].
Это первый известный кандидат межзвёздного объекта. Вероятная область вылета находится в окрестностях Веги (созвездие Лиры)[19][20]. Оумуамуа движется по гиперболической траектории со скоростью 26 км/с[n 5]. Это направление близко к апексу Солнца, наиболее вероятной области для подходов объектов извне Солнечной системы[19]. Однако неизвестно точно, как долго объект находился в межзвёздном пространстве[21]. Солнечная система — это, вероятно, первая планетная система, у которой Оумуамуа пролетел после выброса от своей родительской звезды, произошедшего, возможно, миллиарды лет назад[22].
Обозначение
Номенклатура
Изначально об открытии 1I/Оумуамуа в качестве новой кометы C/2017 U1 (PANSTARRS) было объявлено 25 октября 2017 года[2]. Уже тогда была известна необычная гиперболическая орбита, и в попытке подтвердить кометную активность в тот же день на Очень большом телескопе (VLT) с помощью камеры FORS2 проводились внеплановые наблюдения по программе «СРОЧНО: Первый межзвёздный объект в Солнечной системе»[23]. На полученных глубоких совмещённых снимках[en] не было обнаружено кометной комы[n 6]. Соответственно, C/2017 U1 (PANSTARRS) был переименован в A/2017 U1, став первой кометой, переклассифицированной в астероид[12].
Ограничения на любую возможную кометную активность подразумевают, что не более нескольких квадратных метров поверхности 1I/Оумуамуа могут быть покрыты льдом, и что любые летучие соединения[en] (если они есть) должны лежать ниже 50-сантиметровой корки[4]. Ничего не было замечено на снимках со STEREO HI-1A во время перигелия 1I/Оумуамуа 9 сентября 2017 года[6]. Отсутствие признаков комы указывает на происхождение изнутри снеговой линии в системе родительской звезды или нахождение в ней достаточно продолжительное время, чтобы весь лёд испарился, как это происходит с дамоклоидами. Анализ спектра подтверждает эти предположения[24][25].
В качестве первого известного объекта такого класса Оумуамуа предоставил уникальный случай для Международного астрономического союза, который присваивает официальные названия для космических тел. Был введён специальный индекс для межзвёздных объектов — «I» (сокращение от англ. interstellar, «межзвёздный»), и Оумуамуа присвоено обозначение «1I/2017 U1»[26].
Название
Имя «Оумуамуа» было выбрано командой Pan-STARRS, обнаружившей астероид. В переводе с гавайскогоʻou.mua.muaʻ означает «разведчик» или «посланник издалека» (ʻou означает «дотягиваться до чего-то», а редуплицированное mua означает «первый», «передовой»)[3][27]. В английском варианте написания название пишется как ʻOumuamua. Знак «ʻ» перед буквой O обозначает не апостроф, а гортанную смычку (произношение(инф.)), в орфографии гавайского языка — 'okina[en].
26 октября 2017 года 1I/Оумуамуа был найден на ещё двух наблюдениях, полученных Каталинским небесным обзором. Они были совершены 14 и 17 октября 2017 года[29][30]. Двухнедельная наблюдательная дуга подтвердила сильную гиперболичность орбиты астероида[16]. Наблюдения и выводы о составе, форме, поведении и происхождении, полученные с помощью Очень Большого Телескопа в Чили были собраны и опубликованы в журнале Nature 20 ноября 2017 года, так как Оумуамуа сейчас на траектории вылета из Солнечной системы.[31][32]
Скорость малых тел на расстоянии 200 а.е. от Солнца[n 7]
Скорость удаления 1I/Оумуамуа от Солнца оказалась несколько выше, чем предсказывалось исходя из законов небесной механики. На 1 июня 2018 года скорость объекта составляла около 31,6 км/с. Марко Мичели (Marco Micheli) из Европейского космического агентства с коллегами предположили, что на поверхности 1I/Оумуамуа под воздействием солнечного излучения происходит выброс газа, а значит этот объект не астероид, а комета. По данным наблюдений следует, что чем дальше 1I/Оумуамуа удаляется от Солнца, тем медленнее он ускоряется, что типично для комет[33][34].
Параметры объекта
В предположении, что объект состоит из камня с альбедо 10 %, его диаметр оценивается примерно в 160 м[19]. Есть также предположение, что объект Оумуамуа имеет вид сигары длиной 180 м и шириной 30 м[35]. Спектр астероида, полученный на 4,2-метровом Телескопе Уильяма Гершеля[en] (WHT), указывает на однородность цвета и красный цвет поверхности, похожий на тот, который наблюдается у объектов пояса Койпера[9]. Спектр, полученный телескопом Хейла, показывает менее насыщенный красный оттенок, похожий на ядра комет и троянцев[22]. Он напоминает астероиды классов D[4] и P[6].
Симуляция собственного вращения Оумуамуа. Из-за вращения астероида вдоль трёх осей происходит его хаотическая переориентация («кувыркание») с течением времени.
Период вращения 1I/Оумуамуа лежит в пределах от 7,3[36] до ~8,10 (± 0,42) часов, с амплитудой яркости 1,8m[6]. Это указывает на то, что астероид представляет собой сильно удлинённый объект с отношением осей не менее 5,3:1, что сравнимо с самыми вытянутыми объектами Солнечной системы, или даже больше[6][7]. По мнению астронома Дэвида Джуитта, Оумуамуа физически ничем не примечателен, кроме его крайне вытянутой формы[5]. С предположительным альбедо 0,1 (типичным для астероидов класса D), соответствующий форме 1I/Оумуамуа эллипсоид имеет полуоси приблизительно 230 × 35 × 35 м и соотношение полуосей близкое к 6:1[4]. Впрочем, если фиксировать изменение яркости не в логарифмической шкале, в звёздных величинах, а на линейной шкале, изменение яркости Оумуамуа будет выглядеть почти синусоидой, что уменьшает вероятность сильной вытянутости, и увеличивает вероятность разности альбедо противолежащих поверхностей астероида. К примеру, шарообразный Япет меняет блеск на 1,7 звёздные величины — от 10,2 до 11,9.
Предполагается, что он также может быть контактным двойным[6], хотя это может быть несовместимо с его быстрым вращением[31]. Из-за значительной разницы линейных размеров и осей инерции астероида, он также обладает хаотическим вращением.[37] Одно из предположений причины столь вытянутой формы и хаотического вращения заключается в том, что они стали результатом разрушительного события в прошлом (например, столкновения с другим планетоидом или звёздного взрыва), которое, возможно, и вызвало его выброс из системы родительской звезды[31][26].
Орбита
Расстояние и скорость 1I/Оумуамуа (относительно Солнца)
Было рассчитано, что астероид прошёл через перигелий 9 сентября 2017 года на расстоянии 0,255 а.е. от Солнца. Это на 17 % ближе, чем минимальное расстояние от Солнца до Меркурия. Также он был на расстоянии 0,1616 а.е. от Земли 14 октября 2017[10]. Объект очень тусклый, и его видимая звёздная величина уже опустилась ниже 23m[30].
Предполагается, что астероид мог быть выброшен из звёздной ассоциации созвездия Киля примерно 45 миллионов лет назад[38]. Однако сейчас на небе она расположена достаточно далеко от созвездия Лиры, с направления на которое объект залетел в Солнечную систему. Примерно 1,3 миллиона лет назад Оумуамуа мог проходить мимо звезды TYC 4742-1027-1 на расстоянии 0,16 парсек (0,52 световых года), но его скорость слишком велика, чтобы эта звезда была родительской. Скорее всего, астероид просто пролетел через облако Оорта этой звезды со скоростью 103 км/с и продолжил движение[39][n 11].
Сто лет назад 1I/Оумуамуа находился на расстоянии 561±0,6 а.е. (84 миллиарда км) от Солнца и двигался со скоростью 26 км/с в его направлении. Астероид продолжал ускоряться, пока не достиг максимальной скорости 87,7 км/с в перигелии. На момент открытия он двигался со скоростью 46 км/с и он продолжит замедляться, пока не достигнет скорости 26 км/с относительно Солнца[15], что в пределах ~5 км/с от скорости ближайших звёзд в межзвёздном пространстве в окрестностях Солнца и тоже указывает на межзвёздное происхождение[40]. Объект отдаляется от Солнца под углом в 66°[n 12] от изначального направления. Он пересёк орбиту Юпитера в мае 2018 года, а орбиту Сатурна в январе 2019 года[41]. Оумуамуа покидает Солнечную систему в направлении с прямым восхождением 23h51m и склонением +24°45', в созвездии Пегаса.[15] На это потребуется около 23 000 лет[n 13][26].
Оумуамуа имеет слишком высокую скорость для всех существующих в настоящее время космических кораблей[42], тем не менее «Инициатива по межзвёздным исследованиям» (i4is) изучила потенциальные возможности отправки космического зонда к 1I/Оумуамуа. Есть возможность использовать сначала гравитационный манёвр у Юпитера, а затем близкий солнечный пролёт на расстоянии трёх солнечных радиусов, чтобы воспользоваться эффектом Оберта[43]. Также рассматриваются более продвинутые варианты использования солнечного, лазерного электрического и лазерного парусного двигателя, основанного на технологии Breakthrough Starshot. Проблема заключается в том, что нужно достичь астероида за наименьшее время (и, следовательно, на минимально возможном расстоянии от Земли), и при этом иметь возможность получить полезную научную информацию. Если зонд будет разогнан до слишком большой скорости, он не сможет попасть на орбиту или приземлиться на астероид и просто пролетит мимо него, двигаясь со скоростью, составляющей много диаметров астероида в секунду. Авторы делают вывод, что, несмотря на сложность задачи, миссия столкновения теоретически может быть осуществима с использованием существующих технологий.
Гипотеза об искусственном происхождении
Некоторые астрономы высказали и поддерживают спорную гипотезу о том, что этот объект был отправлен инопланетянами и/или является инопланетным космическим кораблём / космическим мусором[44][45].
В середине 2019 года ряд астрономов сделал заявление, что нет никаких свидетельств в пользу искусственного происхождения Оумуамуа[46][47][45][26].
Галерея
Предварительная орбита астероида 1I/Оумуамуа
Анимация пролёта астероида Оумуамуа через Солнечную систему
Положение Оумуамуа на гиперболической орбите во внутренней Солнечной системе 25 октября 2017 года
Орбита Оумуамуа при пролёте через Солнечную систему
Гипербола, соответствующая траектории 1I/Оумуамуа на плоскости
Сравнение орбит астероида 1I/Оумуамуа и межзвёздной кометы C/2019 Q4 (Борисова)
Примечания
Комментарии
Объектам на гиперболических орбитах присваивают отрицательную большую полуось, что означает положительную орбитальную энергию.
В отличие от 1I/Оумуамуа, C/1980 E1 получил высокий эксцентриситет после ускорения Юпитером. Его изначальный эксцентриситет был меньше единицы.
Относительно плоскости эклиптики Солнечной системы. Это число больше 90, что значит, что он движется в направлении, противоположном к другим планетам, с наклоном 60 градусов.
Комета C/2012 S1 (ISON) достигла 377 км/с в перигелии(англ.)(недоступная ссылка).Архивировано 28октября 2017года., потому что она прошла на расстоянии 0,0124 а.е. от Солнца (в 20 раз ближе, чем 1I/Оумуамуа).
Для сравнения, скорость кометы C/1980 E1, когда она будет на расстоянии 500 а.е. от Солнца, составит 4,2 км/с.
По данным ЦБАТ 4450, никто не наблюдал кометной активности. Первоначальная классификация в качестве кометы была основана на орбите объекта.
Результаты получены с помощью JPL HorizonsАрхивная копия от 9 октября 2018 на Wayback Machine с использованием таблицы настроек «22. Speed wrt Sun».
Орбиты, рассчитанные только на основе нескольких наблюдений, могут быть ненадёжными. Короткие наблюдательные дуги могут привести к тому, что рассчитываемые компьютером орбиты будут неправильно компенсировать неизвестные данные.
Солнечная вторая космическая скорость у земной орбиты (1 а.е. от Солнца) составляет 42,1 км/с. Для сравнения, комета Галлея двигалась со скоростью 41,5 км/с, когда была на расстоянии 1 а.е. от Солнца, согласно формуле v = 42,1219 √1/r − 0,5/a, где r — расстояние до Солнца и a — это большая полуось. Околоземный астероид (2062) Атон движется со скоростью всего 29 км/с на расстоянии 1 а.е. от Солнца из-за меньшей большой полуоси.
Это верно для номинального положения звезды. Однако её текущее расстояние до Солнца не известно точно: согласно первому релизу данных телескопа Gaia, расстояние до TYC4742-1027-1 составляет 137 ± 13 парсек (447 ± 43 световых лет). Неизвестно, происходил ли близкий пролёт.
Граница Солнечной системы лежит примерно на расстоянии 2 световых лет (130 000 а.е.), также астрономическая единица = 149 597 870,7 км, и астероид движется со скоростью 26,33 км/с. Для достижения этого расстояния потребуется 23 405 лет.
Bannister, M. T.; Schwamb, M. E.Col-OSSOS: Colors of the Interstellar Planetesimal 1I/2017 U1 in Context with the Solar System(англ.)// Submitted to ApJL: journal.— 2017.— P. 9.— arXiv:1711.06214.
B.T. Bolin.APO Time Resolved Color Photometry of Highly-Elongated Interstellar Object 1I/ʻOumuamua(англ.)// Submitted to AJ: journal.— 2017.— P. 11.— arXiv:1711.04927.
Matthew Knight.The rotation period and shape of the hyperbolic asteroid A/2017 U1 from its lightcurve(англ.)// Submitted to ApJL: journal.— 2017.— P. 5.— arXiv:1711.01402.
Ye, Quan-Zhi; Zhang, Qicheng.1I/ʻOumuamua is Hot: Imaging, Spectroscopy and Search of Meteor Activity(англ.)// Submitted to ApJ Letters: journal.— 2017.— P. 8.— arXiv:1711.02320.
Eric Gaidos.Origin of Interstellar Object A/2017 U1 in a Nearby Young Stellar Association?(англ.)// Research Notes of the AAS: j.— 2017.— Vol. 1.— P. 3.— doi:10.3847/2515-5172/aa9851.— Bibcode:2017RNAAS...1...13G.— arXiv:1711.01300.
Portegies Zwart.The origin of interstellar asteroidal objects like 1I/2017 U1(англ.): j.— 2017.— Vol. 1711.— P. 4.— Bibcode:2017arXiv171103558P.— arXiv:1711.03558.
Eric Mamajek.Kinematics of the Interstellar Vagabond A/2017 U1(неизв.)// Research Notes of the AAS.— 2017.— Т. 1710.— С. 4.— Bibcode:2017arXiv171011364M.— arXiv:1710.11364.
Hein, Andreas M.; Perakis, Nikolaos; Long, Kelvin F.; Crowl, Adam; Eubanks, Marshall; Kennedy, Robert G., III; Osborne, Richard.Project Lyra: Sending a Spacecraft to 1I/ʻOumuamua (former A/2017 U1), the Interstellar Asteroid(англ.): journal.— arXiv:1711.03155.
Christian, JonHarvard Astronomer Defends Hypothesis That Object Is Alien Probe(англ.).Futurism(14 января 2019).— «chair of Harvard University’s Astronomy Department Avi Loeb defended his controversial hypothesis that the interstellar object known as ‘Oumuamua could be an alien probe — and speculated at length about the place of humanity in the cosmos».Дата обращения: 3 июля 2019.Архивировано 3июля 2019года.
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
2019-2025 WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии