Три объяснения происхождения ‘Оумуамуа, в которых не фигурируют инопланетяне

Астрономы продолжают гадать о происхождении первого межзвездного визитера Солнечной системы.

Три объяснения происхождения ‘Оумуамуа, в которых не фигурируют инопланетяне
NASA, ESA, STSCI

Впервые объект ‘Оумуамуа, похожий на большую сигару, заметили в октябре 2017 года, с тех пор его окружают самые невероятные теории, похлеще мегаструктуры Табби. Астрономы даже не могут договориться, астероид это, комета или нечто совершенно иное.

Самые странные теории начали появляться после того, как ‘Оумуамуа встретилась с Солнцем и, ускорившись, покинула Солнечную систему. Такой финт невозможно объяснить притяжением Солнца и других небесных тел. Самым естественным было бы объяснение, что ‘Омуамуа как любая уважающая себя комета, испускает газ, который дает ей необходимый толчок. Но ученые не увидели признаков газа, у “сигары” нет традиционного хвоста.

В ноябре астрономы Шмуэль Биали (Shmuel Bialy) и профессор Абрахам Лоеб (Abraham Loeb) из Гарвардского университета подняли шум в прессе, когда выдвинули гипотезу, что ‘Оумуамуа — это корабль инопланетян, и тем-то и объясняется его ускорения. Все научные выкладки гипотезы были опубликованы в полноценной научной статье в журнале Astrophysical Journal Letters.

В частности, Биали и Лоеб предположили, что странное тело — это солнечный парус, т.е. огромный плоский лист толщиной меньше 1 мм, который отталкивается от звездного света и таким образом путешествует по галактике. Идея не нова; Лоеб состоит в организации Breakthrough Initiative, которая предлагает отправить солнечные паруса к соседу-экзопланете у звезды Проксима Центавра. Возможно, другая цивилизация отправила подобный парус к нам, предположил тогда Лоеб.

С тех пор астрономы продолжают перекидываться историями происхождения ‘Оумуамуа и объяснениями ее странного движения. Разберем гипотезы, в которых не участвуют гипотетические инопланетяне.

Их три.

Пушистый ледяной фрактал

Чтобы отталкиваться от звездного света, объект должен иметь очень большую поверхность и очень небольшую массу, чтобы самое даже небольшое количество фотонов давало достаточно давления.

Плоский лист — не единственный способ “добывать” давление излучения, отмечает астроном Амая Моро-Мартин (Amaya Moro-Martín) из Института исследований космоса с помощью космического телескопа (Space Telescope Science Institute) в Балтиморе.

Пушистая пористая структура, напоминающая фрактал, т.е. геометрический паттерн, повторяющий сам себя на различных масштабах, тоже может летать на свете: “Физически идея та же, просто геометрия будет другая”.

Три объяснения происхождения ‘Оумуамуа, в которых не фигурируют инопланетяне
H. VOLTEN ET AL/ASTRONOMY & ASTROPHYSICS2007

Частицы пыли, собранные в стратосфере Земли могут обладать такой пушистой фрактальной формой. Нечто подобное по структуре возникает в компьютерных моделях формирования планет из пыльных протопланетных дисков. Когда ледяные крупицы у удаленных холодных регионах этих дисков начинают скрепляться, образуются фракталы.

‘Оумуамуа может быть одной из тех “недоделанных” планет, которая вылетела из своей системы до того, как завершила формирование, предложилаМоро-Мартин в статье, опубликованной 22 февраля в Astrophysical Journal Letters.

Если это действительно так, то ученые получат первое в истории фактическое представление о том, как выглядит планета на промежуточном этапе формирования.

Но как такой “недоносок” смог пережить путешествие от одной звездной системы до другой и отправиться дальше?

По расчетам Моро-Мартин, чтобы добиться того ускорения, которое есть у ‘Оумуамуа, плотность объекта не должна превышать 0.00001 грамм на кубический сантиметр.

Для сравнения, аэрографит — материал с самой низкой плотностью из всех, созданных человеком, — как минимум в 10 раз плотнее. А значит ‘Оумуамуа должна быть очень хрупкой.

В общем, такой сценарий любопытен, но для начала надо объяснить, как настолько хрупкий объект сумел пережить опасное путешествие.

Скелет кометы

Планетолог Зденек Секанина (Zdenek Sekanina) из Лаборатории реактивного движения NASA согласен, что пушистая структура может объяснить необычное ускорение ‘Оумуамуа. Но по его мнению, ‘Оумуамуа не была такой изначально. Когда-то этот объект был кометой, которая высохла, потерял в большую часть своей воды и газов, пронесясь мимо Солнца.

Три объяснения происхождения ‘Оумуамуа, в которых не фигурируют инопланетяне
Снимок обломков кометы LINEAR, разрушенной Солнцем в 2000 г. HAL WEAVER/JHU, NASA

Кометы, подлетающие слишком близко к Солнцу, обычно не выживают, но при этом оставляют после себя видимые обломки, как это случилось с кометой LINEAR. Она приблизилась к звезде на расстояние 0.7 астрономической единицы (AU) в 2000 году и оставила после себя облако мини-комет, которые засек космический телескоп Хаббл.

‘Оумуамуа пришлось сложнее, ведь она подлетела на расстояние 0.25 AU.

Секанина согласен с гипотезами Лоеб и Моро-Мартин о солнечном давлении в качестве объяснения ускорения “кометы”. А пушистая структура — это лучший способ ускориться с помощью давления излучения без привлечения помощи “маленького зеленого человечка с парусом”. По расчетам Секанина, ‘Оумуамуа плотнее версии Моро-Мартин, которая ему видится совсем неправдоподобной.

Если ‘Оумуамуа действительно была полной твердой ледяной кометой при подлете к Солнечной системе и обзавелась своей структурой паутины лишь после пролета мимо Солнца, это могло бы объяснить, как тело пережило межзвездный перелет.

Странная комета или осколок льда?

Когда космический телескоп “Спитцер” попытался разглядеть хвост кометы, он вернулся ни с чем, а значит если угарный и углекислый газ и были, то совсем уж небольшое количество. А если предположить, что по составу ‘Оумуамуа похожа на кометы Солнечной системы, то не было и ожидаемой в этом случае воды.

Но что, если ‘Оумуамуа — представитель незнакомого нам вида планет, и “Спитцер” просто не мог разглядеть хвост? Тогда у нас есть еще одно возможное объяснение ускорения ‘Оумуамуа.

Грегори Лолин (Gregory Laughlin) и его коллеги из Йельского университета работают над теорией, согласно которой ‘Оумуамуа испускает конусовидный хвост газа, чей источник на поверхности “кометы” перемещается в зависимости от тепла Солнца. Это перемещение позволило бы ‘Оумуамуа лететь по космосу без сильного вращения, которое бы разрушило комету на части.

Подобный двигающийся хвост ученые уже встречали у комет, к которым подлетала «Розетта».

Проблема в том, что в этом случае ‘Оумуамуа должна быть сделана из почти чистого льда. А пока что неясно, может ли комета, даже очень необычная комета, быть сделана из чистого льда.

Так что, возможно, ‘Оумуамуа — это ледяной обломок более крупного тела. Например, ледяной планеты, которая слишком близко подлетела к своему более крупному соседу, и ее разорвало на части.

К сожалению, сейчас ‘Оумуамуа улетела слишком далеко, и ее структуру невозможно рассмотреть даже с помощью самых мощных телескопов. Остается дожидаться следующего межзвездного визитера.

— 
Источники:
A. Moro-Martín. Could 1I/‘Oumuamua be an icy fractal aggregate? Astrophysical Journal Letters. Published February 22, 2019. doi:10.3847/2041–8213/ab05df
Z. Sekanina. 1I/‘Oumuamua as debris of dwarf interstellar comet that disintegrated before perihelion. arXiv:1901.08704. Posted to arXiv.org January 30, 2019.
S. Bialy and A. Loeb. Could solar radiation pressure explain ‘Oumuamua’s peculiar acceleration? Astrophysical Journal Letters. Published November 12, 2018. doi:10.3847/2041–8213/aaeda8.

Другие статьи Funscience про ‘Оумуамуа:
~ Откуда прилетела ‘Оумуамуа?(астрономы по траектории движения вычислили звезд-кандидатов)
~ Ученые из Гарварда предположили, что ‘Оумуамуа может быть солнечным парусом инопланетян