Interstellare objekt

Interstellare objekter  er objekter ( kometer , asteroider osv.), der befinder sig i det interstellare rum [1] , ikke forbundet med tyngdekraften med nogen stjerne [2] . Et interstellart objekt kan kun detekteres, hvis det passerer gennem vores solsystem tæt på Solen , eller hvis det adskilte sig fra Oort-skyen og begyndte at bevæge sig i en meget langstrakt hyperbolsk bane, der ikke er relateret til Solens tyngdekraft [2] .

Det første identificerede interstellare objekt var 1I/Oumuamua [1] . Objekter med svagt hyperbolske baner er allerede blevet observeret, men disse objekters baner siger, at de blev slynget ud fra Oort-skyen, det vil sige, at de blev dannet i vores solsystem og ikke i nærheden af ​​en anden stjerne eller i det interstellare medium.

Moderne modeller af dannelsen af ​​Oort-skyen viser, at de fleste objekter blev slynget ud af den i det interstellare rum, og kun en lille del forblev i skyen. Beregninger viser, at antallet af objekter, der kastes ud af skyen, er 3-100 gange større end dem, der forbliver i den [2] . Ifølge andre modeller er antallet af udstødte objekter 90-99% af alle objekter dannet der [3] , og der er ingen grund til at tro, at i andre stjernesystemer sker dannelsen af ​​objekter ifølge andre mekanismer, der udelukker sådan spredning [ 3] 1] .

Interstellare objekter skal fra tid til anden passere gennem den indre del af solsystemet [1] , de skal nærme sig solsystemet med forskellige hastigheder, hovedsageligt fra området af stjernebilledet Hercules , da solsystemet bevæger sig i denne retning [4] . I betragtning af den ekstreme sjældenhed af objekter med en hastighed, der overstiger flugthastigheden fra Solen (indtil videre er kun to sådanne objekter blevet opdaget: 1I/Oumuamua og kometen 2I/Borisov ), kan vi konkludere, at der er en øvre grænse for tætheden af objekter i det interstellare rum. Formentlig kan tætheden af ​​interstellare objekter ikke overstige 1013 objekter pr. kubik parsec [5] . Ifølge andre analyser udført af LINEAR er den øvre grænse tre gange mindre - den er på niveauet 4,5⋅10 −4 per kubik AU terninger (3⋅10 12 objekter per kubik parsec) [2] .

I sjældne tilfælde kan interstellare objekter fanges, mens de passerer gennem solsystemet og overføres af Solens tyngdekraft til en heliocentrisk bane. Computersimuleringer viser, at Jupiter  er den eneste planet, der er massiv nok til at fange et sådant objekt og sætte det i kredsløb om Solen, men sandsynligheden for en sådan fangst er én gang hvert 60. million år [5] . Et eksempel på et sådant objekt er sandsynligvis kometen 96P/Machholtz , som har en meget usædvanlig kemisk sammensætning, der ligner sammensætningen af ​​det interstellare medium, hvorfra den kunne være dannet [6] .

Otte hyperbolske kometer er gode kandidater til interstellar objektstatus, da de alle har V∞ <-1,5 km/s: C/1853 R1 (Bruns), C/1997 P2 (Spacewatch), C/1999 U2 (SOHO), C/2002 A3 (LINEÆR), C/2008 J4 (McNaught), C/2012 C2 (Bruenier), C/2012 S1 (ISON) og C/2017 D3 (ATLAS) [7] . Hvis disse data bekræftes, så vil Oumuamua-asteroiden miste status som det første interstellare objekt, hvilket giver den til kometen C/1853 R1 opdaget af C. Bruns i 1853 [8] .

Nogle fremtidsforskere har store forhåbninger til disse objekter til interstellar rejse. Efter deres mening kan en lille primær base kobles til et sådant objekt, som senere vil bruge det som en brændstofkilde til kontrolleret termonuklear fusion, en kilde til arbejdsvæske til ionmotorer, en kilde til byggematerialer til rum på stedet konstruktion osv., hvilket eliminerer behovet for at sprede al denne kolossale masse. For dette er det selvfølgelig nødvendigt, at objektet flyver i den krævede retning, i det mindste "præcis i forhold til konstellationen." Dette vil utvivlsomt være en "nyttig erhvervelse", da fra Oberth-effektens synspunkt kan et sådant himmellegeme betragtes som et præ-accelereret brændstof og et præ-accelereret yderligere trin, hvilket øger effektiviteten af ​​den samlede systemet på en eksponentiel måde. Vanskelighederne er også indlysende: behovet for langdistancedetektion, ekspresanalyse af sammensætningen og parametrene for banen, samt behovet i årtier for at vente på passagen af ​​et sådant objekt i et acceptabelt område af retninger, mens man opretholder fuld beredskab til en hasteafgang fra det nære Jordens ventende kredsløb og afgang til docking.

'Oumuamua

1I/Oumuamua  er det første opdagede interstellare objekt, der flyver gennem solsystemet. Det blev opdaget af Robert Urik den 19. oktober 2017, baseret på data fra Pan-STARRS-teleskopet, da asteroiden var 0,2 AU væk. fra jorden. Det blev beregnet, at asteroiden passerede gennem perihelion den 9. september 2017 og var i en afstand af 0,161 AU. fra Jorden den 14. oktober 2017.

For hundrede år siden lå 1I/Oumuamua i en afstand på omkring 559 AU. (84 milliarder km) fra Solen og bevægede sig med en hastighed på 26 km/s i dens retning. Asteroiden fortsatte med at accelerere, indtil den nåede sin maksimale hastighed ved perihelium (87,7 km/s).

Kometen Borisov

Den 30. august 2019 opdagede Krim-amatørastronomen Gennady Borisov et andet interstellart objekt - kometen 2I / Borisov .

Meteoritter fra 2014 og 2017

Den 8. januar 2014 kom CNEOS 2014-01-08 (IM1) meteoritten, mindre end en halv meter i diameter, ind i jordens atmosfære over Papua Ny Guinea med en hastighed på 210.000 km/t, hvilket er meget hurtigere end himmellegemer, der bevæger sig i kredsløb inde i solsystemet. Astronomer fra Harvard University blev interesseret i denne meteorit i 2019, og deres beregninger viste, at med en sandsynlighed på 99 % er dette objekt interstellært. Den tilsvarende artikel fra arXiv.org- databasen er dog ikke blevet peer-reviewet og er ikke blevet publiceret i nogen af ​​de videnskabelige tidsskrifter. I 2022 bekræftede US Command , at 2019-analysen var "nøjagtig nok til at bekræfte en interstellar bane". Denne bekræftelse gør 2014-meteoritten til det første kendte interstellare objekt, der nogensinde er fløjet ind i solsystemet i menneskelig hukommelse [9] [10] .

I 2022 blev opdagelsen af ​​den anden interstellare meteorit CNEOS 2017-03-09 (IM2) annonceret, som trængte ind i Jordens atmosfære i 2017 nær Portugal [11] [12] . CNEOS 2017-03-09 (IM2), var 10 gange mere massiv end IM1 og havde en diameter på cirka 1 m. Den bevægede sig med en hastighed på 40 km/s (sammenlignet med 60 km/s for IM1) i forhold til den lokale hvilestandard , som væsentligt overstiger de gennemsnitlige relative hastigheder for stjerner i nærheden af ​​solsystemet. Både IM1 og IM2 brød op lavt i Jordens atmosfære trods deres usædvanligt høje hastigheder. Skøn over styrken af ​​disse to meteoritter (194 MPa for IM1 og 75 MPa for IM2, jernmeteoritter har en maksimal trækstyrke på 50 MPa) baseret på højden af ​​deres eksplosion i atmosfæren viser, at de bestod af ildfaste metaller, stærkere end jern, hvilket endda gav anledning til versionen, at de kan være kunstige interstellare sonder. For meteoritter fra solsystemet er en sådan styrke ukarakteristisk: for eksempel i CNEOS-kataloget med 273 meteoritter tog IM1 og IM2 første og tredjepladsen med hensyn til styrke. Der er planlagt ekspeditioner til de steder, hvor IM1 og IM2 faldt, som vil søge efter mulige rester af dem [12] .

Se også

Noter

  1. 1 2 3 4 Valtonen, Mauri J.; Jia-Qing Zheng, Seppo Mikkola. Oprindelse af oort-skykometer i det interstellare rum  // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy  : journal  . - Springer Holland, 1992. - Marts ( vol. 54 , nr. 1-3 ). - S. 37-48 . - doi : 10.1007/BF00049542 . Arkiveret fra originalen den 13. september 2019.
  2. 1 2 3 4 Francis, Paul J. The Demographics of Long-Period Comets  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2005. - 20. december ( vol. 635 , nr. 2 ). - S. 1348-1361 . - doi : 10.1086/497684 . - .
  3. Choi, Charles Q. The Enduring Mysteries of Comets . Space.com (24. december 2007). Hentet 30. december 2008. Arkiveret fra originalen 3. juli 2012.
  4. Struve, Otto; Lynds, Beverly og Pillans, Helen. Elementær astronomi  . - New York: Oxford University Press , 1959. - S. 150.
  5. 1 2 Torbett, MV Fangst af interstellare kometer med en indflyvningshastighed på 20 km/s ved tre-legeme-interaktioner i planetsystemet  // Astronomical Journal  :  journal. - 1986. - Juli ( bind 92 ). - S. 171-175 . - doi : 10.1086/114148 .
  6. MacRobert, Alan . A Very Oddball Comet , Sky & Telescope (2. december 2008). Arkiveret fra originalen den 7. december 2008. Hentet 26. marts 2010.
  7. Hvor solsystemet møder solkvarteret: mønstre i fordelingen af ​​udstråling af observerede hyperbolske mindre legemer Arkiveret 22. januar 2022 på Wayback Machine , 2018
  8. Forskere har fundet de første spor af en stjerne, der fløj gennem solsystemet Arkivkopi af 25. marts 2018 på Wayback Machine // RIA
  9. Det amerikanske militær indrømmede, at et interstellart objekt eksploderede over Stillehavet i 2014 . Hentet 12. april 2022. Arkiveret fra originalen 12. april 2022.
  10. I 2014 eksploderede et interstellart objekt over Jorden - afklassificerede data fra det amerikanske luftvåben . Hentet 12. april 2022. Arkiveret fra originalen 11. maj 2022.
  11. Siraj, Amir & Loeb, Avi (20. september 2022), Interstellar Meteors are Outliers in Material Strength, arΧiv : 2209.09905v1 [astro-ph.EP]. 
  12. 12 Loeb , Avi . Opdagelsen af ​​en anden interstellar meteor , TheDebrief.org  (23. september 2022). Hentet 24. september 2022.