Ett av de avgörande ögonblicken inom planetarisk astronomi 2017 är att det här är året då vi upptäckte det första astronomiska objektet som kom in i solsystemet från det interstellära rymden. Nu känd som `Oumuamua (hawaianska för "scout"), föremålet upptäcktes av Pan-STARRS undersökningsteam på Hawaii den 19 oktober. Under de kommande tre veckorna klassades den i sin tur som en komet, en långtidsasteroid och slutligen, den första av den nya klassen av interstellära objekt.
Så snart "Oumuamuas verkliga bana bekräftades, alla tillgängliga teleskop användes för att studera det så snabbt som möjligt eftersom det rörde sig bort från jorden med en mycket hög hastighet. "Oumuamua upptäcktes faktiskt redan på väg ut ur vårt solsystem, efter att den passerat jorden och äntligen kunde ses på natthimlen (när den var på samma sida som solen, det var inte synligt). Nu (slutet av januari 2018), `Oumuamua är för svag för att se ens genom de största teleskopen, men dess korta passage har gett oss en del sällsynt förstahandsinformation om ett avlägset solsystem, och lämnade oss också med tre överraskningar.
Innan vi diskuterar de överraskande aspekterna av `Oumuamua, här är några av de mindre oväntade fakta om `Oumuamua:
Den rörde sig inte särskilt snabbt i förhållande till närliggande stjärnor – faktiskt, det var solsystemet som sprang in i `Oumuamua, snarare än tvärtom. Detta betyder att stjärnan `Oumuamua härstammar från kretsar runt galaxen på en ordnad bana i den galaktiska skivan, som de flesta andra lokala stjärnor.
`Oumuamua är svag och liten. Vi är inte säkra på hur liten exakt eftersom vi inte vet hur reflekterande dess yta är, men den är definitivt mindre än en kilometer lång.
En annan omärklig egenskap hos `Oumuamua är dess färg, som är något röd och därför mycket lik den hos några av våra egna kometer och avlägsna asteroider.
Den första överraskningen av `Oumuamua är att det inte är en komet. `Oumuamua klassificerades ursprungligen som en komet inte på grund av koma, eller en svans (den har ingendera), utan för att vi förväntade oss att interstellära objekt skulle vara kometer. Våra jätteplaneter har kastat ut många, många kometer (och många färre asteroider) in i det interstellära rymden under solsystemets bildande. Vi vet detta eftersom några av dem inte var helt vilse, men var "fast" i Oorts moln, en gigantisk svärm av kometer som kretsar runt solen på mycket stora avstånd. I kombination med det faktum att kometer är lättare att se än asteroider för samma storlek på kärnan (kometer var kända i antiken och asteroider upptäcktes först på 1800-talet), vi förväntade oss att den första interstellära besökaren skulle vara en komet, men vi hade fel.
Den andra överraskningen av `Oumuamua är hur långsträckt den är. `Oumuamuas förändringar i ljusstyrka över tiden innebär att den är ungefär cigarrformad, med ett axelförhållande på 5:1 till 10:1. Detta är väldigt extremt bland asteroider i solsystemet, och skulle verkligen inte förväntas om vi slumpmässigt väljer en kropp bland över hundra tusen kända asteroider. Om `Oumaumuas form är typisk för befolkningen den kommer från, saker och ting måste vara väldigt annorlunda i sitt modersystem från hur de är här.
Den tredje överraskningen var det faktum att Oumuamua rasar. Först noterades det att 'Oumuamua hade en 7 eller 8-timmars snurrperiod, men olika mått stämde inte riktigt överens. Det visade sig att "Oumuamuas snurr inte är regelbunden, men den utför en komplex tumlande rörelse som visar olika syn på kroppen vid olika tidpunkter. Vissa asteroider i vårt solsystem faller, men de allra flesta gör det inte. Vi tror att detta beror på att inre rörelser av material inuti asteroider (som ofta bara är högar av stenar och sand löst sammanhållna av gravitationen) dämpar detta tumlande relativt snabbt (astronomiskt sett), lämnade bara asteroider som nyligen drabbats av kollisioner som tumlare. `Oumuamua tillbringade många miljoner år i det interstellära tomrummet, så den borde ha dämpat dess tumlande, men det gjorde det tydligen inte. Detta fick planetforskare att dra slutsatsen att "Oumuamua sannolikt är en solid bit av sten eller metall, utan någon inre struktur eller förlora material.
Så varför är `Oumuamua som det är? Vi vet inte, men vi har några idéer. Min egen favorithypotes är att 'Oumuamua är en bit av en planet som förstördes av tidvatten när den passerade nära en röd dvärgstjärna i ett binärt system. Tanken är att planeten bildades runt den röda dvärgens följeslagare, men dess omloppsbana destabiliserades och planeten svängde förbi den röda dvärgen, på väg att kastas in i det interstellära rymden. Röda dvärgstjärnor kan vara förvånansvärt täta, några av dem är lika stora som Jupiter, men med hundra gånger större massa. Detta gör deras tidvatten mycket stark, och tidvatten kan störa kroppar som kommer för nära (som Jupiter störde kometen Shoemaker-Levy 9 1994). Om en planet kan strimlas till biljoner fragment som sedan kastas ut i det interstellära rymden, sådana katastrofala händelser kan producera fler interstellära objekt än vanliga utstötningar av kometer och asteroider från planeter.
Så, vad gör vi nu? Väl, vi väntar på fler interstellära objekt för att se hur de är, och vi behöver nog inte vänta för länge. Ett nytt teleskop, Large Synoptic Survey Telescope (LSST) är under uppbyggnad i Chile, och det bör tas i drift 2022. LSST kommer att vara ett robotteleskop som kommer att ta en fullständig skanning av hela himlen ner till mycket svaga föremål var tredje dag, så det kommer bokstavligen att fånga allt som rör sig. Om `Oumuamua inte är en total slump, LSST bör upptäcka ungefär ett sådant föremål varje år.
`Oumuamua är den första och kommer nästan säkert inte att vara den sista interstellära besökaren vi har upptäckt. Och vi väntar med spänning på nästa besökare.
