Konstnärens uppfattning om Oumuamua, framhäver dess cigarrform. Objektet kunde också ha formats som en skiva, med en långsträckt dimension som vi inte kunde se från jorden. Kredit:ESO/M. Kornmesser
Att förklara konceptet med en dammkanin för små barn kan vara ganska underhållande. Nej, det är faktiskt inte levande. Det rör sig på grund av riktigt små vindströmmar som vi inte ens kan se. Det är huvudsakligen bildat av död hud och spindelnät. Nej, spindlarna äter faktiskt inte den döda huden. För det mesta.
Nu, ta samma koncept av en massa partiklar som sitter ihop, skala upp det några storleksordningar, och placera den i rymden. Även om den fortfarande inte lever, det skulle blåsas av solstrålning snarare än vindarna. Och istället för att vara gjord av hud och spindelnät, det kan bestå av kometdammpartiklar. Det är vad forskare tror att vår första upptäckta besökare från en annan stjärna kan vara - en interstellär dammkanin.
En av de konstigaste sakerna med 'Oumuamua, det första objektet som upptäcktes och bekräftades komma från utanför solsystemet, är dess form. Den vanliga konstnärens återgivning avbildar kroppen som en cigarrform. Dock, det finns möjlighet att det är faktiskt, mer skivliknande, eftersom dimensionen av djup inte observerades när den passerade genom vårt solsystem.
'Oumuamua hade också en annan intressant egenskap - den accelererade snabbare än vad som kan förklaras av gravitationen. En möjlig förklaring till accelerationen är att själva föremålet helt är gjort av fast väte. Ett sådant föremål skulle faktiskt kunna förvandlas till en typ av naturlig jonmotor när det närmar sig en stjärna. Även om ett intressant koncept, det finns inga bevis som stödjer denna teori än så länge.
En illustration av Light Sail 2, ett mänskligt gjort lätt segel, med sina solsegel utplacerade. Kredit:Josh Spradling / The Planetary Society
Dock, det är inte den enda intressanta teorin att 'Oumuamuas acceleration har skapats. En annan möjlig orsak till denna icke-gravitationsacceleration är strålningstryck, en kraft som utövas av solljus på föremålet. Dock, för att solljus ska kunna accelerera ett föremål, dess densitet måste vara extremt låg. Den unika formen och extremt låga densiteten ledde till en uppsjö av spekulationer i det vetenskapliga samfundet om hur föremålet kan ha bildats. En särskilt ny teori var att det var ett intelligent designat lättsegel. Som med alla vetenskapliga teorier som involverar intelligenta utomjordingar, det fanns nog en mer trolig förklaring.
Den förklaringen lades nyligen fram av Dr. Jane Luu och hennes kollegor vid universitetet i Oslo i en ny artikel publicerad i Astrofysiska tidskriftsbrev . Tidningen hävdar idén att 'Oumuamua bildades som en "fraktal" i koma av en extrasolär Oort-molnkomet.
Dr. Luu och hennes kollegor arbetar aktivt med att utveckla konceptet för vad, exakt, en kometfraktal är och hur de bildas. Deras teori är att de bildas av damm som blåses bort från en kometkärna. Vanligtvis, allt som krävs för att börja bilda en fraktalkropp är en relativt stor bit av sten som bryter av kärnan. Denna fragmenteringsprocess är redan välkänd hos kometer i vårt eget solsystem.
När strömmen av partiklar fortsätter att komma ut från kometkärnan, partiklarna rör sig snabbare än fragmentet, så att fler och fler partiklar fäster sig till fragmentet, bildar fraktalkroppen. Så småningom, gasflödet från kometen kommer att bryta fraktalkroppen från fragmentet, och eftersom kometer har mycket låg gravitation, det finns inget som håller fraktalen nära kometen.
Exempel på hur damm från en komet kan ackumuleras till en fraktal i svansen på en komet. Kredit:Jane Luu med flera
Eftersom moderkometen troligen var en Oorts molnkomet, även känd som en "långperiod" komet, fraktalen skulle med största sannolikhet vara på en flyktbana, på väg ut ur stjärnsystemet. De flesta kortperiodiska kometer har mycket minskad aktivitet på grund av deras många närmar sig sin stjärna, och så skulle sannolikt inte ha tillräckligt med material som behövs för att bilda en fraktal som 'Oumuamua. Men om en fraktal lyckades bildas från en kort period komet, strålningstrycket kommer så småningom att bryta varje svag gravitationsbindning och skicka fraktalen iväg till det interstellära rymden, att aldrig återförenas med dess kometiska födelseplats.
Ett exempel på en långtidskomet som kan ha bildat en fraktal kom in i solsystemet inte långt efter 'Oumuamua. Borisov är definitivt en komet, och möjligen ursprungligen haft en lång period i sin ursprungliga sol. Den har visat den fragmenteringsprocess som kunde ha bildat fröet till 'Oumuamua.
Lyckligtvis, Att observera sådana interstellära besökare kommer att bli mycket vanligare inom en snar framtid. Dr Luu påpekar att för första gången i mänsklighetens historia, vi har en systematisk himmelundersökning som ger högkvalitativa bilder av hela himlen varannan till var tredje dag. Pan-STARRS, som projektet heter, kan också se extremt svaga föremål som 'Oumuamua. Effektiviteten med vilken undersökningen avbildar hela himlen är extremt viktig för sådana snabbrörliga objekt, eftersom hela observationsfönstret för 'Oumuamua i solsystemet bara var några veckor.
Den hastigheten dämpar inte entusiasmen hos vissa som vill komma ikapp dessa interstellära objekt, fastän. Forskare föreslog nyligen en plan för att besöka dessa objekt när de rör sig genom solsystemet. Dr Luu håller med om att det skulle vara underbart att få ett prov från dessa föremål. även om hon föreslår ett något mer traditionellt tillvägagångssätt att helt enkelt sätta en raket i omloppsbana för att vänta på en möjlighet att accelerera snabbt mot en nyfunnen interstellär resenär.
Det kommer att finnas massor av nya mål att välja mellan när Pan-STARRS fortsätter sitt arbete. Det betyder också att det kommer att finnas många fler möjligheter att avgöra om modellen Dr. Luu och hennes kollegor utvecklade för 'Oumuamuas bildning är en vanlig företeelse i galaxen, eller om vi bara råkade ha turen att observera en kometfraktal som vår första interstellära besökare. Vem vet? Kanske kommer de interstellära fraktalerna vi hittar i framtiden delvis att bestå av spindelnät.