奇怪的星际使者  ‍

2017年10月，夏威夷毛伊岛上的一架望远镜捕捉到了一个神秘的小天体。它快速地飞掠太阳系，短暂地出现在天文学家的视野中，激发了科学家和公众的无限想象力。

天文学家从它倾斜的轨道和每秒87千米的高速运动，意识到它实际上来自太阳系之外。这是在太阳系中发现的第一颗除尘埃颗粒之外的星际天体，天文学家将其取名为奥陌陌（'Oumuamua），是夏威夷语中“第一个远方的使者”的意思。

奥陌陌的艺术构想图，研究人员根据观测的亮度变化来推测它的大小，认为它有着细长的介于雪茄和煎饼的形状。（图/NASA, ESA and Joseph Olmsted and Frank Summers of STScI）‍‍

然而，这个“使者”就许多奇怪之处：‍‍‍

• 它的形状非常奇特，介于雪茄和煎饼之间，有别于任何已知的小行星或彗星；‍

• 如果说它是彗星，但它又没有大多数彗星的彗发和彗尾，而且它的尺寸非常小，大约为115 × 111 × 19米，而目前所有在太阳系中观测到的彗星的直径都在1千米到数百千米之间，因此看起来更像是小行星；

• 如果说它是小行星，当它加速逃离太阳飞入星际空间时，它又有着用恒星引力无法解释的比小行星大的加速度，因此看起来更像是彗星。

奥陌陌究竟是由什么构成的？是什么力量在将它加速向外推？它是彗星、小行星，还是真如一些人所说的那样是由光帆驱动的外星飞船？

在一篇新发表在《自然》杂志的论文中，两名天文学家提出了一个简单的物理模型，解释了奥陌陌的许多奇怪特征，并表示尽管奥陌陌有着不同寻常的构成，但它很可能是一颗彗星。

  是彗星吗？

大多数彗星在本质上都是脏脏的“雪球”。在太阳系在形成之初，产生了许多冰冷的岩石，也就是太阳系中的彗星。彗星周期性地从太阳系的外围靠近太阳，携带者许多自太阳系形成时留下的信息。

太阳系之外的其他行星系统似乎也同样有彗星存在，有许多可能是由于与系统中的其他天体相互作用而被喷射出来的。偶尔，有一些这样的“流浪星际彗星”会进入太阳系，为我们带来更多关于太阳系外的行星的信息。

通常，当彗星接收到来自太阳的热时，会喷射出水和其他分子，在周围产生明亮的彗发，并且还通常拽着一条由气体和尘埃形成的彗尾。彗星的运动轨道有别于太阳系中的其他天体（如小行星和行星）的典型椭圆轨道，因为喷出的气体会像宇宙飞船上的推进器一样，给彗星一个微小的推力，使其运动轨道轻微地改变。‍

许多科学家相信，奥陌陌的异常加速是其表面释放气体的结果。但问题是，奥陌陌没有彗发、气体分子或尘埃，而且根据计算，奥陌陌接收到的来自太阳的热量，根本不足以使其表面的水或有机化合物升华，产生与观测结果相匹配的推力。

奥陌陌的艺术构想图。当它接近太阳时，接收到的热量会使其释放出氢气（白雾），这能略微地改变它的运动轨道。（图/ESA/HUBBLE; NASA; ESO; M. KORNMESSER）

  水冰变成了氢 ‍‍‍‍‍‍

新研究的作者之一Darryl Seligman曾发表过一篇论文，表示如果一颗彗星是由固态氢（H₂）组成的，那么它将在太阳的热量中释放出足够多的氢。在正确的条件下，由固态氮（N₂）或固态一氧化碳（CO）组成的彗星，也能释放出足够影响彗星轨道的气体。

Jennifer Bergner是新研究的另一名作者，她是研究发生在寒冷真空中的冰冷岩石上的化学反应的专家。她注意到，一些于20世纪70年代、80年代和90年代发表的实验研究表明，当冰受到像宇宙线一类的高能粒子撞击时，会产生大量的分子氢，并且这些氢会被困在冰中。宇宙线可以穿透几十米深的冰，将四分之一或更多的水转化为氢气。

因此，在新研究中，两位天文学家提出，奥陌陌在最开始时可能是一颗普通的围绕着附近恒星的富水彗星，当它穿越星际介质时，接收到了宇宙线的“洗礼”，形成了氢。然后，当它进入太阳系并且被加热时，氢气被释放出来，产生了观测到的异常加速度。

他们的模型表明，由超新星和其他高能事件发出的弥漫在银河系的高能宇宙线，可能会将奥陌陌中30%的水冰变成氢，这些氢可能在奥陌陌穿越星际空间时，被困在冰中。当奥陌陌接近太阳时，氢气被释放，使其速度加快。

但是，氢分子的质量要比一般彗星释放出的一氧化碳或二氧化碳小得多，因此它没有足够的动能来吸引大量的尘埃，这就解释了为什么奥陌陌没有彗发或彗尾。

  关注太阳系中的彗星 

目前，奥陌陌经过了海王星的轨道，正在离开太阳系，已经没有望远镜可以继续研究这个神秘天体了。我们也许永远无法真正知道更多这个天体的确切信息。

新的研究结果是迄今为止关于奥陌陌的最有说服力的模型。它没有引用任何超奇异的机制，就解释了奥陌陌的诸多奇特行为。研究人员希望，这样的结论能为对奥陌陌的研究画上完美的句点。

同时，如果研究人员提出的这一模型是正确的，那么我们可以期待之后可以在与奥陌陌大小相似、但起源于太阳系的彗星中，观测到这种机制的影响。虽然我们目前还没有发现这样的天体，但希望未来将有机会看到这一幕。