Künstlerische Darstellung von „Oumuamua“. (ESO/M. Kornmesser) Als kanadischer Astronom Robert Weryk entdeckte 'Oumuamua, der mit dem durch unser Sonnensystem reiste Pan-STARRS-Teleskop Im Oktober 2017 sorgte es für großes Aufsehen. Es war das erste interstellare Objekt, das wir jemals durch unsere Nachbarschaft kommen sahen. Die Aufregung führte zu Spekulationen: Was könnte es sein?
Es gab viele lustige Vermutungen über seine Ursprünge. War es ein außerirdisches Raumschiff? A Sonnensegel ? Oder etwas Prosaischeres?
Als weitere Beobachtungsergebnisse eintrafen, folgten Ideen zur Natur von Oumuamua. War es ein Komet? Da er keine Koma hatte, dachten einige, es handele sich um einen teilweise zerfallenen Kometen oder einen extrasolaren Kometen.
Könnte es ein sein Asteroid ? „Oumuamua ähnelte in mancher Hinsicht Asteroiden, beispielsweise in seiner Rotationsgeschwindigkeit. Aber es war ein länglicher, zigarrenförmiger Gegenstand, nicht rund.
„Oumuamuas hyperbolische Flugbahn durch unser Sonnensystem.“ (Tomruen/JPL Horizons/nagualdesign/CC BY-SA 4.0)
Im Laufe der Zeit kamen weitere Studien heraus, deren Gründlichkeit durch das kurze Auftauchen von Oumuamua in unserem Sonnensystem und die begrenzten Beobachtungsmöglichkeiten beeinträchtigt wurde. A Studie 2019 legten nahe, dass es sich bei dem Objekt tatsächlich um das Fragment eines größeren zerfallenen interstellaren Kometen handelte.
Dann veröffentlichten im April 2020 zwei Forscher eine weitere Studie auf 'Oumuamua.
Sie bestätigten den extrasolaren Ursprung von 'Oumuamua und sagten, dass es sich um ein Fragment eines größeren Mutterkörpers handelte, der durch Gezeitenkräfte auseinandergerissen wurde, als er seinem Stern zu nahe kam und in ihn eindrang Roche-Grenze . „Oumuamua wurde auf eine Flugbahn aus seinem Ursprungssonnensystem in unser Sonnensystem geschickt.
Nun liefert eine neue Studie Hinweise, die auf einen anderen Ursprung unseres ersten interstellaren Besuchers schließen lassen: Es handelt sich nicht um ein Fragment eines viel größeren Körpers, sondern um ein Stück gefrorenen Wasserstoff. Ein Weltraumeisberg.
Die neue Studie trägt den Titel „ Hinweise darauf, dass 1I/2017 U1 ('Oumuamua) aus molekularem Wasserstoffeis bestand '. Die Autoren sind Darryl Seligman (Abteilung für Geowissenschaften, University of Chicago) und Gregory Laughton (Abteilung für Astronomie, Yale University). Der Artikel wurde zur Veröffentlichung angenommen Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe .
Die Entwicklung von Oumuamuas Größe und Form, während es unser Sonnensystem durchquert. (Seligman et al, ApJ, 2020)
„Es ist ein gefrorener Eisberg aus molekularem Wasserstoff“, sagte Seligman in einem Pressemitteilung .
„Das erklärt alle mysteriösen Eigenschaften daran.“ Und wenn das wahr ist, ist es wahrscheinlich, dass die Galaxie voller ähnlicher Objekte ist.“
„Oumuamua war schwer zu beobachten. Es war auf dem Weg aus unserem Sonnensystem, als es entdeckt wurde. Es hatte die Sonne bereits passiert und seine Flugbahn zeigte, dass es von außerhalb unseres Sonnensystems kam und niemals zurückkehren würde.
Das Objekt beschleunigte auch, und es gab keinen gravitativen Grund dafür. Dies führte zu der Vermutung, dass es sich um einen Kometen handelte, da Kometen aufgrund der Ausgasung manchmal schneller werden, wenn sie sich der Sonne nähern. Aber das hinterlässt ein Koma, und 'Oumuamua hatte keines.
Dann veröffentlichten die Autoren dieser neuen Studie im Jahr 2019 zusammen mit Konstantin Batygin einen Artikel mit dem Titel „ Über die anomale Beschleunigung von 1I/2017 U1 'Oumuamua .' Diese Arbeit zeigte, dass Oumuamua tatsächlich ein Komet war, nur ein ungewöhnlicher Kometentyp.
Damals Seligman sagte NBC News „Wir sind von unserer Hypothese ziemlich überzeugt und glauben nicht, dass es notwendig ist, sich auf alternative, weniger wahrscheinliche Erklärungen für die nichtgravitative Beschleunigung zu verlassen.“
Gleichzeitig sagte Co-Autor Batygin gegenüber NBC News: „Unsere Arbeit zeigt, dass einige seiner bemerkenswerten Eigenschaften im Rahmen der relativ normalen Kometenphysik verstanden werden können.“
In ihrer neuen Arbeit haben Seligman und Laughton diese Idee verfeinert und geschrieben: „Wir zeigen, dass alle beobachteten Eigenschaften von Oumaumua erklärt werden können, wenn es einen signifikanten Anteil an molekularem Wasserstoff (H2)-Eis enthält.“
In einer Pressemitteilung fügte Seligman hinzu: „Die einzige Eisart, die die Beschleunigung wirklich erklärt, ist molekularer Wasserstoff.“
Molekulares Wasserstoffeis hat einige seltsame Eigenschaften. Es bildet sich erst bei einer bestimmten Temperatur von -259,14 °C, die nur wenig über dem absoluten Nullpunkt liegt, der bei -273,15 °C liegt. Wenn es sublimiert, erzeugt es weder Licht noch reflektiert es Licht. Das macht es so schwierig, es mit Teleskopen zu erkennen.
Die Sublimation des molekularen Wasserstoffeises erklärt die Beschleunigung von Oumuamua. In ihrer Arbeit erklären Seligman und Laughton, dass „die H2-Sublimation mit einer Geschwindigkeit, die proportional zum einfallenden Sonnenfluss ist, einen oberflächenbedeckenden Strahl erzeugt, der die beobachtete Beschleunigung reproduziert.“
Die Autoren sagen, dass das molekulare Wasserstoffeis auch Oumuamuas seltsame Zigarrenform erklärt, die für ein Objekt im Weltraum ungewöhnlich ist.
Sie schreiben: „Massenverschwendung durch Sublimation führt zu einem monotonen Anstieg des Körperachsenverhältnisses, was die Form von Oumuamua erklärt.“
In einer Pressemitteilung erklärte Seligman es im Klartext: „Stellen Sie sich vor, was mit einem Stück Seife passiert.“ „Am Anfang ist es ein ziemlich regelmäßiges Rechteck, aber wenn man es aufgebraucht, wird es mit der Zeit immer kleiner und dünner.“
Diese Erklärung wirft die Frage auf: Wie viele dieser Objekte gibt es noch? Sind sie häufig? Sehr wahrscheinlich, sagen die Forscher.
„Dass wir überhaupt eines gesehen haben, bedeutet, dass es da draußen eine Menge dieser Dinge gibt“, sagte Seligman. „Die Galaxie muss mit diesen dunklen Wasserstoffeisbergen gefüllt sein.“ Das ist unglaublich cool.‘
Die nächste Frage ist: Woher kommt es? Wo und wie entstehen diese Wasserstoffeisberge?
Laut Seligman und Laughton gibt es nicht viele Möglichkeiten. Sie sagen, dass 'Oumuamua wahrscheinlich in a entstanden ist Riesige Molekülwolke (GMC), die gleiche Struktur, aus der Sterne entstehen. GMCs sind massive Strukturen aus gefrierendem Wasserstoff mit einem Durchmesser zwischen 15 und 600 Lichtjahren. mit etwas Helium auch vorhanden.
Das macht Oumuamua noch spannender.
Es ist sehr schwierig, sogar unmöglich zu erkennen, was in diesen dichten Wolken vor sich geht. Ihre Kerne sind nicht sichtbar. Das bedeutet, dass 'Oumuamua und ähnliche Objekte Hinweise darauf enthalten sollten, was in GMCs vor sich geht. Wenn es eine Möglichkeit gäbe, eines dieser Objekte abzufangen, könnten wir viel lernen.
„Es wäre die ursprünglichste Urmaterie der Galaxie.“ „Es ist, als ob die Galaxie es gemacht hätte und FedEx es direkt an uns verschickt hätte“, sagte Seligman.
Wenn Seligman und Laughton Recht haben, sollten wir unsere Teleskopaugen offen halten für das nächste 'Oumuamua, das durch unser System kommt.
Sie sagen, dass das Objekt seine Zigarrenform durch die Reise durch unser Sonnensystem erhalten hat. Wenn wir das nächste Objekt früh genug entdecken, können wir ihre Theorie bestätigen und beobachten, wie es auf seinem Weg durch unsere Nachbarschaft eine Zigarrenform annimmt.
Zum Glück für uns alle erblickt ein Teleskop, das ideal ausgestattet ist, um alle möglichen flüchtigen Objekte zu erkennen, bald das erste Licht. Einige Zeit später in diesem Jahr wurde die Vera-Rubin-Observatorium , früher bekannt als Large Synoptic Survey Telescope, wird online gehen.
Das weite Sichtfeld dieses Teleskops und der 8,4 Meter große Hauptspiegel werden alle paar Nächte den gesamten verfügbaren Himmel abbilden und 90 Prozent der erdnahen Objekte katalogisieren, die größer als 300 Meter sind.
Es werden auch Supernovae, Kuipergürtelobjekte und andere Transienten entdeckt. Wenn ein weiterer 'Oumuamua auftaucht, besteht eine faire Wette, dass das Vera-Rubin-Observatorium ihn entdecken wird.
Obwohl 'Oumuamua der erste dieser Wasserstoffeisberge war, den wir entdeckt haben, sagt uns diese Tatsache allein nicht viel über ihre Häufigkeit. Die Autoren gehen davon aus, dass es wahrscheinlich eine große Anzahl dieser Objekte gibt und dass ihre Anzahl Auswirkungen auf die Planetenentstehung hat.
„Wenn Oumuamuas anomale Beschleunigung auf die Sublimation von H2-Eis zurückzuführen ist, ist es wahrscheinlich, dass eine große Population ähnlicher Objekte existiert“, schreiben sie in ihrer Arbeit.
„Eine Analyse von Do et al. (2018) legt nahe, dass die Raumdichte von Oumuamua-ähnlichen Objekten n = 0,2 AU-3 beträgt. Unsere Schätzung der Anfangsmasse von 'Oumuamuas lässt daher auf eine Gesamtmasse von ~ 1 Erdmasse an H2-reichen Körpern pro Stern schließen. „Ein galaktisches Meer ungebundener Objekte in Planetesimalgröße hat potenzielle Konsequenzen für die Sternen- und Planetenentstehung.“
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .