Он появился из небесной пустоты в октябре 2017 года – крошечное яркое пятнышко на телескопе обсерватории Халеакала, Гавайи.
Кувыркаясь в космосе со скоростью 57 000 миль в час (90 000 км/ч), объект, как полагают, прибыл со стороны Веги, инопланетной звезды, которая находится на расстоянии 147 триллионов миль (237 триллионов км). Возможно, в форме удлиненной сигары, возможно, сформированной в сверхъестественно похожий на космический корабль диск, к тому времени, когда его заметили, он уже пронесся мимо нашего собственного Солнца, совершил плавный поворот на шпильке и начал мчаться в другом направлении.
Эта космическая аномалия была названа «Оумуамуа» – произносится по-гавайски «о-му-у-у–у», что означает «посланец издалека, прибывший первым». Роберт Уерик, астроном из Гавайского университета, который первым обнаружил его, сразу понял по его скорости, что он смотрит на что-то новое в физике. Это была не обычная комета или астероид, это был межзвездный гость из далекой, неопознанной солнечной системы – первый из когда-либо обнаруженных.
Как и подобает объекту с таким инопланетным происхождением, вскоре стало ясно, что «Оумуамуа был достаточно странным. Две вещи, в частности, зациклили ученых.
Первым было его таинственное ускорение от Солнца, которое было трудно согласовать со многими представлениями о том, из чего оно могло быть сделано. Вторым была его своеобразная форма – по некоторым оценкам, он был в 10 раз длиннее, чем в ширину. До «Оумуамуа самые вытянутые из известных космических объектов были в три раза длиннее, чем в ширину.
В последующие годы научные журналы и заголовки мировых СМИ пестрели домыслами. Был ли это блок твердого водорода? Мог ли это быть космический «пыльный кролик» – гигантская космическая версия клочков волос и мусора, часто встречающихся под мебелью в гостиной? Или это было, как предположил уважаемый гарвардский астроном Ави Леб, искусственное сооружение, созданное разумной внеземной цивилизацией?
Неожиданный гость
Ученые десятилетиями подозревали, что нашу солнечную систему могут регулярно посещать эти межгалактические путешественники, многие из которых, как полагают, бродили среди звезд в течение миллиардов лет. Но хотя каждую ночь небо сканируют сотни специальных приборов, от потрепанного снегом телескопа на Южном полюсе до обожженного солнцем Большого миллиметрового массива Атакама (ALMA) в Чилийских Андах, ни один из них никогда не был замечен.
Было обнаружено, что яркость Оумуамуа колеблется с регулярными интервалами, что позволяет предположить, что она вращается и либо сильно вытянута, либо имеет форму диска (Кредит: Алами)
Затем, вскоре после появления Оумуамуа, произошло нечто неожиданное: они нашли еще одного.
30 августа 2019 года инженер и астроном–любитель Геннадий Борисов увидел объект, движущийся на фоне предрассветного неба, из своей личной обсерватории в Научном, Крым, используя телескоп, который он сделал сам. Даже с первого взгляда он понял, что она особенная – она движется в другом направлении, чем кометы, населяющие главный пояс астероидов, который охватывает Солнечную систему.
2I/Борисов был назван в честь своего первооткрывателя и, как подозревают, является блуждающей кометой – той, которая не привязана к звезде. Так откуда же взялись эти посетители? Что они могут рассказать нам об инопланетных солнечных системах? И как часто мы должны ожидать их видеть?
Чтобы выяснить это, сначала полезно узнать, из чего они сделаны.
Таинственное отсутствие
«Оумуамуа еще не был окончательно классифицирован как комета или астероид – это может быть что–то совершенно другое, — но ученые всегда думали, что большинство межзвездных объектов будут первыми. Некоторые из комет, которые в настоящее время обитают в самых отдаленных уголках нашей Солнечной системы, возможно, изначально были межзвездными путешественниками, прежде чем их захватила гравитация Солнца, так что это имело бы смысл.
Однако у большинства комет есть «хвосты» – яркие пятна, которые тянутся за ними, – которые образуются, когда они приближаются к Солнцу и нагреваются, высвобождая замерзшие газы и пыль внутри них. Как вы уже могли догадаться, Оумуамуа этого не сделал. Это было особенно неприятно, потому что его путь привел его вглубь Солнечной системы, он устремился к Солнцу и промахнулся всего на 0,26 а.е. – примерно на четверть расстояния от Земли до Солнца.
«По мере поступления данных появлялось все больше и больше особенностей», — говорит Леб, добавляя, что примерно в это время он присутствовал на конференции об Оумуамуа, а когда она закончилась, он вышел из комнаты с коллегой, который десятилетиями работал над астероидами. «Он сказал: «Это так странно, я бы хотел, чтобы этого никогда не существовало» – это выводило людей из их зоны комфорта».
Вам также может понравиться:
Сначала ученые подумали, что, возможно, это означает, что «Оумуамуа все-таки был скалистым астероидом. Затем последовали новые наблюдения. «Они обнаружили, что у него было такое ускорение, когда он удалялся от Солнца», — говорит Алан Джексон, астроном и планетолог из Университета штата Аризона.
Это было всеобщее замешательство. Для комет совершенно нормально ускоряться, когда они возвращаются после близкого столкновения с Солнцем, но только потому, что они приводятся в действие своими хвостами – выбрасываемые газы дают им толчок, как двигатель ракеты.
Оумуамуа имеет длину всего 400-800 метров (1300-2600 футов) и был виден только тогда, когда находился рядом с Солнцем (Фото: ESO/K. Мич и др.)
«Это действительно та соломинка, которая, так сказать, сломала спину верблюду для меня – в дополнение к силе тяжести Солнца, что-то отталкивало его», — говорит Леб. «Чтобы объяснить этот толчок, вам понадобилось около 10% массы этого объекта, чтобы испариться».
Одна из идей заключалась в том, что, возможно, объект был «водородным айсбергом» – гигантским куском замерзшего водорода, который мог образовать хвост, невидимый с Земли.
Однако не все были убеждены. Для начала, никто никогда не видел водородного льда в космосе – Леб и его коллеги утверждали, что его куски не могли оставаться достаточно холодными достаточно долго, чтобы образовать такой большой объект, как «Оумуамуа». И учитывая, что его температура замерзания (- 259C / -434F) лишь немного выше температуры окружающей среды Вселенной, кажется маловероятным, что он пережил бы путешествие в несколько сотен миллионов лет из ближайшей области космоса, которая, как полагают, создавала такие объекты. Как выразился один комментатор, он развалился бы после того, как был «приготовлен при свете звезд».
Во всей этой неразберихе идея о том, что Оумуамуа могла быть создана разумной инопланетной цивилизацией, стала выглядеть немного более правдоподобной – во-первых, ученые из Института Seti были достаточно заинтригованы, чтобы направить на нее телескоп и прислушаться к любым радиосигналам, которые она могла излучать.
В сценарии инопланетной технологии необъяснимый толчок, полученный Оумуамуа от Солнца, был вызван отражением солнечного света от его поверхности, которая должна была быть тонкой, плоской и отражающей – как ветер, толкающий парус на лодке. Объект действительно был чрезвычайно блестящим для того, насколько он был мал, «но, конечно, природа не делает парусов», — говорит Леб. «Так вот что заставило меня предположить в статье Scientific American, а затем в научной статье, что это может быть искусственного происхождения».
Леб объясняет, что другой объект – 2020-ТАК – получил такое же таинственное ускорение от Солнца в сентябре 2020 года. Первоначально он был замечен тем же телескопом, который обнаружил Оумуамуа, и оказался ракетным ускорителем из неудачной миссии Surveyor II, запущенной в 1966 году, целью которой была посадка космического корабля на Луну. Он был успешно запущен в космос, но быстро потерял связь и дрейфовал в течение десятилетий. Как и предложенный Лебом инопланетный «световой парус», он имел плоскую отражающую поверхность, которая могла отталкивать свет и продвигать его вперед.
Как и космический корабль Surveyor III, Surveyor II предназначался для посадки на Луну, но последний был потерян в космосе вскоре после взлета (Кредит: Алами)
В конце концов, Seti ничего не нашел – хотя это не исключает возможности того, что «Умуамуа принадлежал к давно умершей космической цивилизации.
Затем, наконец, в начале этого года Джексон и его коллега Стивен Деш придумали объяснение, которое, похоже, объясняет причудливые особенности Оумуамуа без необходимости в каких-либо инопланетных технологиях. Они начали с того, что все исключили. Во-первых, они знали, что если бы из Оумуамуа выходили какие-либо газы, они не могли бы включать окись углерода, воду или двуокись углерода, потому что астрономы увидели бы их.
«Это должно было быть что-то, о чем раньше никто не думал», — говорит Деш. Это также не мог быть водород, потому что Вселенная просто слишком горячая. «Мы только что поняли, что азотный лед может обеспечить именно то количество толчка, в котором он нуждается, – и это наблюдается на Плутоне», — говорит он. Чтобы подтвердить эту идею, они подсчитали, насколько блестящей была поверхность Оумуамуа, и сравнили ее с отражательной способностью азотного льда – и обнаружили, что эти два показателя более или менее точно совпадают.
Команда пришла к выводу, что объект, скорее всего, представляет собой кусок азотного льда, который был отколот от поверхности экзопланеты, подобной Плутону, вокруг молодой звезды. Основываясь на эволюции нашей собственной солнечной системы, которая началась с тысяч подобных планет в ледяных окрестностях пояса Койпера, они предположили, что фрагмент, возможно, откололся около полумиллиарда лет назад.
«В конце концов Нептун прошел через эту область и выбросил много материала – и это произошло очень рано», — говорит Деш. Они предполагают, что «Оумуамуа с тех пор путешествует по холодным, бесплодным просторам глубокого космоса.
Хотя объект, наконец, достиг бы самого дальнего края Солнечной системы много лет назад, потребовалось бы много времени, чтобы добраться до благоухающего центрального региона, где он был впервые обнаружен, – и постепенно превратился бы в блин по мере приближения. Это объясняет его необычную форму и ускорение за один раз, потому что испаряющийся азот оставил бы невидимый хвост, который двигал бы его вперед. «Наша атмосфера в основном состоит из азота, и вы можете видеть это», — говорит Джексон. «Газообразный азот трудно обнаружить».
Опять же, не все довольны этим предложением.
Ледник Спутника Плутона Planitia в основном состоит из азотного льда и содержит тысячи ям, предположительно вызванных плавучими островами водяного льда (Кредит: Алами)
Во-первых, Леб скептически относится к тому, что похожая на Плутон планета Оумуамуа имела бы достаточно большую площадь поверхности, чтобы было статистически правдоподобно, что мы нашли ее фрагмент. Его команда подсчитала, что вам нужно, чтобы звезды в галактике имели в 100 раз большую массу, чем они есть, чтобы объяснить, почему мы видим отколовшийся азотный айсберг. «Поверхностный слой Плутона составляет всего несколько процентов от его размера, — говорит он, — так что это просто не имеет смысла».
Но если теория окажется верной, «Оумуамуа, возможно, дал редкое представление о том, что находится в инопланетных солнечных системах.
На данный момент мы можем видеть планеты, вращающиеся вокруг других звезд, только косвенно – по тому, сколько света они блокируют, когда их силуэт проходит перед звездами, или по тому, как их гравитация искажает свет, когда они проходят мимо. Все дело в умопомрачительных расстояниях. Путешествие на расстояние 4,2 световых года (25 триллионов миль) до ближайшей звезды, Проксимы Центавра, при нашей нынешней технологии заняло бы тысячи лет. Если бы он покинул Землю сейчас, космический корабль, подобный «Вояджеру», который в настоящее время исследует глубокий космос за пределами нашей Солнечной системы, прибыл бы в 75100 году.
«Попасть на другую внеземную планету никогда не произойдет ни при моей жизни, ни при жизни западной цивилизации», — говорит Джексон. «Но мы можем попросить природу доставить нам их кусочки, которые мы действительно сможем увидеть вблизи»..
Тот факт, что Оумуамуа был все еще относительно большим, когда он вошел в нашу солнечную систему, говорит о том, что он все еще был нетронутым фрагментом своей родительской планеты, сохранявшимся в ледяном космическом вакууме в течение полумиллиарда лет. За все это время он, вероятно, никогда не сталкивался с другой звездой вблизи, пока не наткнулся на нашу собственную. «Он, вероятно, прошел через десятки солнечных систем за долю светового года, но он не пережил бы еще одного путешествия вблизи такого солнца, как наше», — говорит Деш.
В частности, «возможная идентичность Оумуамуа как ледяного азотного айсберга предполагает, что другие солнечные системы обнадеживающе похожи на нашу собственную.
Оба Умуамуа и 2020-ТАК были замечены телескопом Pan-STARRS на Гавайях, который обнаружил тысячи космических объектов (Кредит: Алами)
«Это говорит нам о том, что во внешних областях других планетных систем у нас есть такие более крупные объекты, как Плутон», — говорит Джексон. Расчеты даже показали, что лед имел красноватый оттенок, подобный тому, который был обнаружен на азотных ледниках Плутона, содержащих метан. «Они достаточно велики, чтобы дифференцироваться – они были достаточно горячими, чтобы отделить различные материалы, из которых они были сделаны, и создать слоистую структуру».
До «Оумуамуа внешние пределы других планетных систем были полной загадкой, потому что объекты там слишком далеки, чтобы образовать большой силуэт на фоне соседней звезды. «Мы действительно знаем только о тех, которые находятся ближе, потому что они чаще вращаются и блокируют больше звездного света», — говорит Джексон.
Даже сам азот является новостью – в Солнечной системе он распространен повсеместно. Но до «Оумуамуа было невозможно сказать, распространено ли это в других местах. «Это не то, с чем мы раньше имели какое-либо прямое отношение», — говорит Джексон.
«Скучная» комета
К счастью, 2I/Борисов оказался значительно менее сложным для расшифровки, чем его космический спутник. Она была признана первой межзвездной кометой, когда-либо найденной. Как и те, что находятся на внешних границах Солнечной системы, 2I/Борисов, как полагают, состоял из мутной смеси воды, пыли и окиси углерода. У него был видимый хвост, и он был более или менее таким, как ожидали ученые. Во всяком случае, 2I / Борисов заставляет «Умуамуа казаться еще более странным.
2I /Борисов, как полагают, был вырван из древней солнечной системы, сосредоточенной вокруг звезды красного карлика, самого тусклого и распространенного типа в нашей галактике. Основываясь на его скорости и траектории, одна международная команда предварительно подсчитала, что он мог возникнуть вокруг звезды Росс 573 – ныне белого карлика, – которая обитает в области пространства на расстоянии около 629 триллионов миль (965 триллионов км) от Солнца. Они предполагают, что он был выброшен в космос после сильного столкновения трех крупных объектов в этом небесном районе около 900 000 лет назад.
Однако Джексон сомневается. «Мы не знаем, из какой конкретно звездной системы 2I / Борисов прибыл, она путешествовала слишком долго, чтобы отследить ее до отдельной системы», — говорит он. «Но поскольку Борисов больше похож на комету Солнечной системы, мы могли бы ожидать, что он произошел из облака комет в пределах своей родительской системы, где бы это ни было».
2I/Борисов необычайно богат окисью углерода, намекая на то, что он произошел от прохладной звезды – или что другие солнечные системы имеют разную химию (Заслуга: НАСА, ЕКА и Д. Джевитт)
https://www.bbc.com/future/article/20210506-the-interstellar-voyagers-that-visited-our-sun
Загрузка...
