Det första interstellära objektet någonsin sett i vårt solsystem, som heter 'Oumuamua, ger forskare ett nytt perspektiv på utvecklingen av planetsystem. En ny studie av ett team inklusive astrofysiker vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, beräknat hur denna besökare utanför vårt solsystem passar in i vad vi vet om hur planeter, asteroider och kometer bildas.

Den 19 oktober 2017, astronomer som arbetade med det NASA-finansierade Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS1) vid University of Hawaii såg ett föremål som snärjs igenom vårt solsystem i mycket hög hastighet. Forskare vid Minor Planet Center, finansierat av NASA:s Near-Earth Object Observations Program, bekräftade att det var det första objektet av interstellärt ursprung som vi har sett. Teamet kallade det 'Oumuamua (uttalas oh-MOO-ah-MOO-ah), vilket betyder "en budbärare från fjärran som anländer först" på hawaiiska – och den lever redan upp till sitt namn.

"Detta objekt har troligen kastats ut från ett avlägset stjärnsystem, sa Elisa Quintana, en astrofysiker vid Goddard. "Det som är intressant är att bara det här objektet som flyger förbi så snabbt kan hjälpa oss att begränsa några av våra modeller för planetbildning."

Den 19 september 'Oumuamua rusade förbi solen vid ungefär 196, 000 mph (315, 400 km/h), tillräckligt snabbt för att undkomma solens gravitationskraft och bryta sig loss från solsystemet, att aldrig återvända. Vanligtvis, ett föremål som färdas med en liknande hastighet skulle vara en komet som faller mot solen från det yttre solsystemet. Kometer är isiga föremål som sträcker sig från husstorlek till många mil tvärs över. Men de brukar sprida gas och damm när de närmar sig solen och värms upp. 'Oumuamua gjorde inte det. Vissa forskare tolkade detta som att 'Oumuamua var en torr asteroid.

Planeter och planetesimaler, mindre föremål som inkluderar kometer och asteroider, kondensera ur dammskivor, gas och is runt unga stjärnor. Mindre föremål som bildas närmare sina stjärnor är för varma för att ha stabil ytis och blir asteroider. De som bildas längre bort använder is som byggsten och blir kometer. Området där asteroider utvecklas är relativt litet.

"Den totala fastigheten som är tillräckligt varm för det är nästan noll, " sa huvudförfattaren Sean Raymond, en astrofysiker vid det franska nationella centret för vetenskaplig forskning och universitetet i Bordeaux. "Det är de här små cirkulära områdena runt stjärnor. Det är svårare för det där att kastas ut eftersom det är mer gravitationsmässigt bundet till stjärnan. Det är svårt att föreställa sig hur" Oumuamua kunde ha blivit utsparkad ur sitt system om det började som en asteroid. "

Avståndet från en stjärna bortom vilket vatten förblir is, även om den utsätts för solljus, kallas snögränsen eller islinjen. I vårt eget solsystem, till exempel, objekt som utvecklades inom tre gånger avståndet mellan solen och jorden skulle ha varit så varma att de tappade allt sitt vatten. Den snögränsen drog ihop sig lite när solen krympte och svalnade med tiden, men våra huvudsakliga bältasteroider är belägna inom eller nära vår snögräns – tillräckligt nära solen för att det skulle vara svårt att kastas ut.

"Om vi ​​förstår planetbildningen rätt, utmatat material som 'Oumuamua bör övervägande vara isigt, sa Thomas Barclay, en astrofysiker vid Goddard och University of Maryland, Baltimore County. "Om vi ​​ser populationer av dessa objekt som är övervägande steniga, det säger oss att vi har något fel i våra modeller."

Forskare misstänker att de flesta utstötta planetesimaler kommer från system med gigantiska gasplaneter. Gravitationskraften hos dessa massiva planeter kan slänga föremål ut ur deras system och in i det interstellära rymden. System med gigantiska planeter i instabila banor är de mest effektiva när det gäller att kasta ut dessa mindre kroppar eftersom jättarna flyttar runt, de kommer i kontakt med mer material. System som inte bildar jätteplaneter skjuter sällan ut material.

Med hjälp av simuleringar från tidigare forskning, Raymond och kollegor visade att en liten andel av föremålen kommer så nära gasjättarna när de kastas ut att de borde rivas i bitar. Forskarna tror att den starka gravitationssträckningen som sker i dessa scenarier kan förklara "Oumuamuas långa, tunn cigarrliknande form.

Forskarna beräknade antalet interstellära objekt vi borde se, baserat på uppskattningar om att ett stjärnsystem sannolikt skjuter ut ett par jordmassor av material under planetbildningen. De uppskattade att ett fåtal stora planetesimaler kommer att hålla större delen av den massan men kommer att överträffas av mindre fragment som 'Oumuamua. Resultaten publicerades den 27 mars i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .

Fynden har redan delvis bekräftats av observationer av föremålets färg. Andra studier har också noterat att stjärnsystem som vårt eget skulle vara mer benägna att skjuta ut kometer än asteroider. Framtida observatorier som National Science Foundation-finansierade Large Synoptic Survey Telescope kan hjälpa forskare att upptäcka fler av dessa objekt och förbättra vår statistiska förståelse av planetens och planetesimala formation – även bortom vårt solsystem.

"Även om det här objektet flög genom vårt solsystem, det har implikationer för extrasolära planeter och att hitta andra jordar, sa Quintana.