Sedan det för första gången upptäcktes hur det gick igenom vårt solsystem har det interstellära objektet känt som 'Oumuamua varit en källa till enormt vetenskapligt intresse. Medan vissa har föreslagit att det är en komet eller en asteroid, har det till och med funnits förslag om att det kan vara ett interstellärt rymdskepp.
En nyligen genomförd studie kan emellertid erbjuda en sammanfattning av alla motstridiga data och slutligen avslöja den verkliga naturen av 'Oumuamua. Studien kommer från den berömda astronomen Dr. Zdenek Sekanina från NASA Jet Propulsion Laboratory, som föreslår att 'Oumuamua är återstoden av en interstellare komet som krossade innan hon gjorde sitt närmaste pass till solen (perihelion) och lämnar en cigarrformad stenig fragment.
Efter att ha arbetat med JPL i nästan 40 år - där han specialiserat sig i studier av meteorer, kometer och interstellärt damm - är Dr. Sekanina inte främling för himmelska föremål. I själva verket inkluderar hans banbrytande studier om Halleys komet, Tunguska-evenemanget och kometen Shoemaker-Levy 9s uppdelning och inverkan på Jupiter.
Hans senaste studie, med titeln “1 / Oumuamua As Debris of Dwarf Interstellar Comet That Disintegrated Before Perihelion”, dykte nyligen upp online. I det adresserar Sekanina möjligheten att observationerna som inleddes i oktober 2017 av Panoramic Survey Telescope och Rapid Response System-1 (Pan-STARRS-1) faktiskt var ett fragment av det ursprungliga objektet som kom in i vårt system i början av 2017.
Till att börja med hänvisar Sekanina till tidigare forskning från en annan berömd astronom - John E. Bortle - som indikerar hur svaga kometer i nästan paraboliska banor som tar dem närmare än 1 AU från solen troligen plötsligt kommer att sönderdelas kort innan de når perihelion. Efterföljande forskning, enligt Sekanina, indikerar också att i vissa fall kan ett stort fragment lämnas kvar.
Som Dr. Sekanina berättade för Space Magazine via e-post:
"Bortles upptäckt pekar på ett inneboende överlevnadsproblem med intrinsiskt svaga kometer under lång tid vid högre temperaturer när de närmar sig solen. Eufemistiskt kan man säga att dessa kometer under 1 AU från solen börjar ”svettas” rikligt och fortsätter att, med en snabbare hastighet, till den punkten utan kontroll och ingen tolerans. ”
Som han konstaterar i sin studie, skulle detta fragment likna "ett devolatiliserat aggregat av löst bundna dammkorn som kan ha exotisk form, speciella rotationsegenskaper och extremt hög porositet, allt förvärvat under upplösningshändelsen." Om detta låter bekant, beror det på att beskrivningen passar Oumuamua perfekt.
Till exempel var en av de första saker som astronomer bestämde om ‘Oumuamua (bortsett från det faktum att det troligtvis inte skulle vara en komet) att det hade en ganska udda form. Baserat på läsningar förvärvade från Very Large Telescope (VLT), bestämde ett forskargrupp att ‘Oumuamua var ett långsträckt föremål som troligen bestod av stenigt material.
Detta följdes av en studie 2018 av Wesley C. Fraser (et al.), Som fann att till skillnad från små asteroider och planetesimaler i solsystemet (som har periodiska snurr), var Oumuamuas snurr kaotisk. Då drog teamet slutsatsen att detta var en indikation på tidigare kollisioner. Men baserat på Sekaninas bedömning kan detta vara resultatet av det ursprungliga objektets sönderfall.
"De enda andra observerade föremål som numera kommer effektivt från interstellarutrymme är Oort Cloud-kometerna," sade Sekanina. ”Förutsättningen jag började med var således att Oort Cloud är miljövänligt nära de platser som föräldern till Oumuamua passerade under de senaste miljoner åren eller så. Och eftersom Oumuamua inte upptäcktes innan perihelion eftersom den var för svag, är en i själva verket svag Oort Cloud-komet den bästa analoga man kan hitta. Eftersom en sådan komet tillhör enligt Bortles regel till den breda kategorin kometer som sönderfaller nära eller före perihelion, så borde Oumuamuas förälder också. "
Sekanina gjorde sedan jämförelser med C / 2017 S3 och C / 2010 X1 (Elenin), två kometer som upplevde upplösning när de nådde perihelion. I båda fallen involverade dessa komets sönderfall en explosiv händelse och frisläppandet av ett "monströst fluffigt dammaggregat". Av detta drog Sekanina slutsatsen att 'Oumuamua inte skulle uppleva utgasning och skulle bli utsatt för effekterna av solstrålningstrycket.
Sekanina hänvisade särskilt till en studie som han nyligen genomförde med den tyska astronomen Rainer Kracht. Tillsammans förlitade de sig på data från Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) som visade hur kometen C / 2017 S3 (som upplevde två utbrott) överensstämde med Bortles regel. Som Sekanina uttalade:
"Kometen överlevde den första och omkom i en andra händelse två veckor senare. Under en tidsperiod på flera dagar, i slutet av markbaserad observation, halverades fyra oberoende observatörer - i avsaknad av ett bättre val - en liten mysterium i koma som "kärnan" för astrometri.
”Detta hände inte bara efter det andra utbrottet utan efter att skräpet från det andra utbrottet sprids tillräckligt. Mysterobjektets rörelse visade en nongravitationseffekt, i överensstämmelse med en strålningstryckseffekt, relativt till där kometens verkliga kärna skulle ha varit (om den inte utsattes för utbrotten), vars storlek var jämförbar med Oumuamua. ”
Återigen är detta helt i överensstämmelse med observationer gjorda av 'Oumuamua. Som professor Loeb från Harvard University och Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) noterade i ett av flera forskningsdokument om ämnet, kunde accelerationen av 'Oumuamua när den lämnade solsystemet inte tillskrivas utgasning (som tidigare var föreslagen).
Enkelt uttryckt, om 'Oumuamuas sammansättning inkluderade flyktiga material (dvs. vatten, koldioxid, metan, ammoniak, etc.) som en komet, skulle det ha upplevt utgasning när det närmade sig vår sol, vilket skulle ha varit synligt när det upptäcktes efter perihelion . Detta var emellertid inte fallet, vilket väckte frågan om hur strålningstrycket kan vara ansvarigt för dess acceleration.
Vid den tiden föreslog prof. Loeb att en möjlig förklaring till detta kunde vara att ‘Oumuamua var ett konstgjort föremål, liknande det ljussegl-konceptet som för närvarande utvecklas av Breakthrough Starshot. Men som Sekanina hävdar, kan detta beteende vara resultatet av att Oumuamua tillhör en klass av tidigare icke-studerad objekt som är utsatt för strålningstryck.
Ända sedan frågor började uppstå om Oumuamuas sanna natur har forskare betonat behovet av ytterligare studier. Möjligheterna till detta kan komma snart, eftersom ny forskning har visat att det kan finnas tusentals interstellära objekt som besökte vårt solsystem tidigare och fångades av dess allvar. Ytterligare forskning har till och med hittat några objekt som kan ha interstellärt ursprung.
Dr. Sekanina håller med och konstaterar att ytterligare studier bör genomföras som kan sätta begränsningar för när och var kometen som födde 'Oumuamua sönderdelades. På så sätt kan vi eventuellt lära oss mer om var denna komet kommer från, och hur förhållandena är i dess ursprungssystem.
"Konsekvenserna är potentiellt enorma," sade han. ”Vi kanske här har att göra med en ny typ av objekt som är extremt svårt att upptäcka. Oumuamua skulle inte upptäckas om den inte stötte på Jorden. Vi konfronterar nu den eventuella förekomsten av rymdskräp i form av extremt porösa föremål med icke-noll sammanhållning ~ 100 meter stor. Finns de verkligen? Endast framtida [uppdrag] kommer att säga var sanningen är. ”
