系外天体奥陌陌表面有一层富碳物质

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2018-1-18 16:39

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7 d. k: N" X, F0 G- v该插图描绘的是星际天体奥陌陌穿越太阳系的情景。# Y6 J9 ~- ]! U5 c
插图：EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY/M. KORNMESSER
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撰文：Michael Greshko
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2 e8 l  V# _! P& ]　　造访太阳系的首个系外天体，目前正在逐渐远离。但根据观测其逃离的天文学家称，这颗太空岩石的表面并非空无一物。
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; S  X! ?6 Y: ]3 K　　经过检查该天体反射太阳光的情况，科学家发现，这颗名叫“奥陌陌”的奇怪岩石，表面很可能包裹着一层厚约30厘米的富碳尘埃。至于这些尘埃的成因，可能是它在太空中翻滚时，其表面遭受辐射轰击形成的。' }1 n5 B% C' h, }

! W& s5 {( G& t, u　　这一发现，上周一发表在了《Nature Astronomy（自然天文学）》期刊上，或有助于解释它飞掠太阳时，虽然表面温度得到了几百摄氏度，却为何没有喷射出水蒸汽。' _5 A6 q" P2 C! N
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　　“如果你把彗星带入星际空间，它们就会形成这种黑色的富碳天体。”该论文的合著者、皇后大学的天文学家Alan Fitzsimmons说道，“我们对此并没有定论；我们只能说，我们的测定结果与这个理论一致。”5 d# a, B, j$ J8 m" g( k
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迷人的相会
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' V- [0 E- _/ S: x' w- K　　10月份，奥陌陌从地球附近飞过，当属史无前例：雪茄形状的它，长约400米，以15万多千米的时速翻着跟头，飞出了我们的太阳系。长期以来，天文学家们都认为，其它恒星系里会飞出此类行星碎屑，因为我们的太阳系也会这样。如今，天文学家们史上首次得到了观测证据。0 ]8 f$ O0 F2 i) p8 l- n

6 ^( L) F2 z5 c　　起初，人们以为奥陌陌是一颗彗星，但是，夏威夷大学的天文学家Karen Meech在发现它不久便将它从彗星分类中排除了，因为奥陌陌并不会产生气体或尘埃的喷流，而这些都是彗星的标志性特征。: D0 R6 Y& A/ F6 f

2 f: o; K; A' z+ E! m7 i. N　　“这是第一个大惊喜：我们此前预计这类天体应该是冰冻的，然后，全世界都认为它看上去像一颗小行星。”Fitzsimmons说道。" w' x  g' @( j% `- x( P% Y

8 O- A  n! i1 z! v1 M, v3 `/ W　　当时，Fitzsimmons刚听到有人观测到奥陌陌，便立马与同事们行动起来，使用加那利群岛和智利的望远镜跟踪它，并测量它反射可见光波长的情况。与此同时，Michele Bannisterand、Meg Schwamb带领的另一支团队，也使用位于夏威夷的双子座天文台，以近红外光观测奥陌陌。双子座天文台的观测结果已经发表在了《Astrophysical Journal Letters（天体物理杂志通讯）》。5 H. }" r# T- Y  \: D9 \

5 A. j8 R. H; }+ o0 Q1 G$ C　　身为这两篇论文的共同作者，皇后大学的Bannister说：“当时的观测难度很大。我们在夜空中追踪着它，让数百吨重的望远镜像芭蕾舞女一样转来转去。”
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　　他们研究发现，奥陌陌反射红光的能力比反射蓝光强，很可能是超新星爆发等宇宙大灾难的残留物产生的高能粒子轰击之后的结果。经过无数岁月，这一星际辐射能使彗星和小行星表面形成偏红的、富碳的外壳。3 ~9 [+ W" ~5 D9 Q& O
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双子座天文台的数据表明，与众多太阳系彗星不同，奥陌陌的表面完全干燥，而且绝无水分。对富碳层进行热力模拟的结果显示，如果奥陌陌表面的这层尘埃厚度达到40厘米，就能把其内部与太阳等恒星的热量隔离开来。
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　　无巧不成书，关于奥陌陌的新研究发表前几天，恰好是著名科幻小书架亚瑟·查理斯·克拉的一百岁诞辰。在《与拉玛相会》书中，他描写人类探访了一个椭圆形的、星际天体，与奥陌陌十分相似。1 j6 G0 [4 t* |4 o
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　　“他像往常一样，写得挺靠谱。” Fitzsimmons说道。奥陌陌与小说中的外星飞船拉玛不同，它似乎是自然诞生的。上述的这两个研究，连同其它研究，击碎了“奥陌陌是外星制造的”这一推断，因为在近红外波段，并无迹象表面奥陌陌表面存在任何金属。4 ?( |9 ]' I, w8 C
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　　此外，专门致力于寻找外星无线电信号的Breakthrough Listen项目，在瞄准奥陌陌时，什么也没有侦听到。% B0 ~4 e& U8 q" f% Q
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　　“我们都知道航天器反射的光谱是什么样，显然它不是航天器。” Bannister说道。* n. @5 @- {* N0 U; [+ n- E  G

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　　从地球观测奥陌陌的窗口期几近结束。当它远离我们时，它反射回地球的太阳光越来越少。但是，仍有一些望远镜在继续凝望着这个天外来物，试图寻找新的线索。% q3 ?8 E* j# |6 o' N: m

( U1 {( l( Q8 e6 k　　“它太小了，太远了，所以只能拉出我们的大家伙了。”美国宇航局喷气动力实验室的行星科学家Joe Masiero说道。他正在研究奥陌陌，但并未参与上述两项研究。7 P/ \" C, _& o; Z# Y
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　　11月份，天文学家David Trilling带领的团队试图使用斯皮策太空望远镜的红外镜头观测奥陌陌。如果他们观测成功，将能捕捉到奥陌陌反射回来的一部分光线，而且将有助于确定其表面的成分。
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/ d2 W' N, R* P# H! o　　此外，2018年1月，Meech带领的团队将使用哈勃太空望远镜来追踪奥陌陌，以精确确定其轨迹。Bannister还称，欧洲航天局目前正在3D测绘银河系的盖亚号探测器，也将在明年发布更多数据。对于追查奥陌陌在宇宙中上一站的天文学家们来说，这也算意外之喜。
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6 ~: _- e4 N" g7 v0 M6 B　　Fitzsimmons说：“我们亲眼目睹了一颗系外天体飞过。这样的机会，放在以前，可是想都不敢想。”
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（译者：mikegao）