天文学家揭示太阳系首个到访星际天体“奥陌陌”起源

太阳系内探测到的首个系外到访的星际天体“奥陌陌”是如何形成的？天文学家最新研究表明，这个“星际访客”或是一个行星天体的碎块——可能是被原行星系统中恒星的潮汐作用撕碎并甩出的碎片。

中国科学院国家天文台张韵博士与美国加州大学圣克鲁兹分校林潮教授共同完成的这一重要天文研究成果论文，已获最新一期国际学术期刊《自然-天文》在线发表，论文提出的新模型揭示出这类星际天体的形成机制和成为星际天体的过程，数值模拟结果首次全面系统地复现了奥陌陌的所有特征。

2017年10月，天文学家发现一颗闯入太阳系的系外小天体，国际天文学联合会将其命名为“奥陌陌”。作为人类观测到的首个星际天体，奥陌陌的到来引起全球广泛关注。奥陌陌长约100米，长短轴比例为6:1–10:1，远远大于已知太阳系内小天体的长短轴比例，具有极其特殊的狭长外形，它在运动过程中伴随着快速旋转，并且自转轴不固定。

在奥陌陌被发现之前，现有理论认为可观测到的星际天体应多为彗星。但即便调用了几乎所有的天文望远镜，人们都没有发现它有向外喷射气体和尘埃的迹象，从而推测奥陌陌是一颗小行星而非彗星。其起源和成为星际天体的过程令天文学家们十分困惑，甚至有科学家猜测它与外星生物存在有所关联。

研究论文第一作者和通讯作者张韵介绍说，奥陌陌的光谱性质显示它在原来的行星系统中曾受到恒星的强烈热辐射，这个特征可以通过近距飞越恒星产生，如此近距离的接触可能使奥陌陌的母体被恒星潮汐作用撕裂，并将奥陌陌甩出原系统。

通过超级计算机对天体近距飞越恒星过程中的结构和热力学演化展开数值模拟研究，发现恒星的潮汐力会将天体撕碎成许多细长型碎片，同时潮汐作用可使部分碎片的速度超过恒星的逃逸速度，使它们成为星际天体。碎片表面因恒星灼烤而融化，远离恒星后重新凝结，具有很强的粘结力，可维持细长形状的结构稳定性。恒星热辐射也使碎片体内的可挥发性气体大量消耗殆尽，因此其光谱性质具有小行星特征并失去明显彗星活动表现。而保存在地下数十厘米处的水冰，在奥陌陌太阳系短途旅行中可被太阳热辐射激活喷发，提供了所观测到的非引力加速度。

张韵指出，类似奥陌陌的星际天体穿越太阳系不应是偶然事件。从概率上估计，每个太阳系周围的恒星系统平均至少可产生百万亿数量级的类似星际天体，才能解释奥陌陌闯入太阳系事件的发生概率。奥陌陌国际空间科学研究所共同负责人马修·奈特评价称，这项研究提出的星际天体形成机制出色地解释了关于奥陌陌的所有谜团。耶鲁大学教授格雷戈里·拉夫林表示，这项研究为人类理解行星系统的形成和演化提供了关键线索，并为探索生命起源的奥秘提供了新的思路。