Under 2017, det första interstellära objektet från bortom vårt solsystem upptäcktes via Pan-STARRS astronomiska observatorium på Hawaii. Den fick namnet 'Oumuamua, betyder "scout" eller "budbärare" på hawaiiska. Objektet var som en komet, men med funktioner som var precis tillräckligt udda för att trotsa klassificeringen.

Två astrofysiker från Arizona State University, Steven Desch och Alan Jackson från School of Earth and Space Exploration, försökte förklara de udda egenskaperna hos 'Oumuamua och har bestämt att det sannolikt är en bit av en Pluto-liknande planet från ett annat solsystem. Deras resultat har nyligen publicerats i ett par artiklar i AGU Journal of Geophysical Research:Planeter .

"På många sätt liknade Oumuamua en komet, men det var märkligt nog på flera sätt att mystik omgav dess natur, och spekulationerna rasade om vad det var, sa Desch, som är professor vid School of Earth and Space Exploration.

Från observationer av föremålet, Desch och Jackson bestämde flera egenskaper hos objektet som skilde sig från vad som skulle förväntas av en komet.

När det gäller hastighet, objektet kom in i solsystemet med en hastighet som var lite lägre än vad man förväntade sig, vilket tyder på att den inte hade färdats i det interstellära rymden på mer än en miljard år eller så. När det gäller storlek, dess pannkaksform var också mer tillplattad än något annat känt solsystemobjekt.

De observerade också att även om föremålet fick en liten stöt bort från solen (en "raketeffekt" vanlig hos kometer då solljus förångar isarna de är gjorda av), trycket var starkare än vad som kunde förklaras. Till sist, föremålet saknade en detekterbar utströmmande gas, som vanligtvis avbildas synligt av en komets svans. I alla, föremålet var mycket som en komet, men till skillnad från någon komet som någonsin hade observerats i solsystemet.

Desch och Jackson antog då att föremålet var gjord av olika isar och de beräknade hur snabbt dessa isar skulle sublimeras (övergå från ett fast ämne till en gas) när 'Oumuamua passerade solen. Därifrån, de beräknade raketeffekten, föremålets massa och form, och isarnas reflektionsförmåga.

"Det var ett spännande ögonblick för oss, " sa Desch. "Vi insåg att en isbit skulle vara mycket mer reflekterande än vad folk antog, vilket innebar att den kunde vara mindre. Samma raketeffekt skulle då ge 'Oumuamua en större push, större än vad kometer vanligtvis upplever."

Desch och Jackson hittade en is i synnerhet - fast kväve - som gav en exakt matchning till alla objektets egenskaper samtidigt. Och eftersom fast kväve is kan ses på ytan av Pluto, det är möjligt att ett kometliknande föremål kan vara gjort av samma material.

"Vi visste att vi hade hittat rätt idé när vi slutförde beräkningen för vilken albedo (hur reflekterande kroppen är) som skulle få rörelsen av 'Oumuamua att matcha observationerna, sa Jackson, som är forskare och Exploration Fellow vid ASU. "Det värdet kom ut som detsamma som vi observerar på ytan av Pluto eller Triton, kroppar täckta av kväveis."

De beräknade sedan den hastighet med vilken bitar av fast kväveis skulle ha slagits bort från ytorna på Pluto och liknande kroppar tidigt i vårt solsystems historia. Och de beräknade sannolikheten för att bitar av fast kväveis från andra solsystem skulle nå vårt.

"Det slogs sannolikt bort från ytan av ett slag för ungefär en halv miljard år sedan och kastades ut ur sitt modersystem, ", sa Jackson. "Att vara gjord av fruset kväve förklarar också den ovanliga formen av 'Oumuamua. När de yttre lagren av kväveis förångades, kroppens form skulle ha blivit allt mer tillplattad, precis som en tvål gör när de yttre lagren gnuggas av vid användning."

Kan 'Oumuamua ha varit främmande teknik?

Även om 'Oumuamuas kometliknande natur snabbt upptäcktes, oförmågan att omedelbart förklara det i detalj ledde till spekulationer om att det är ett stycke utomjordisk teknologi, som i den nyligen publicerade boken "Extraterrestrial:The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth" av Avi Loeb från Harvard University.

Detta har väckt en offentlig debatt om den vetenskapliga metoden och forskarnas ansvar att inte dra obefogade slutsatser.

"Alla är intresserade av utomjordingar, och det var oundvikligt att detta första föremål utanför solsystemet skulle få människor att tänka på utomjordingar, ", sa Desch. "Men det är viktigt inom vetenskapen att inte dra några slutsatser. Det tog två eller tre år att komma på en naturlig förklaring – en bit kväve-is – som matchar allt vi vet om 'Oumuamua. Det är inte så länge i vetenskapen, och alldeles för tidigt att säga att vi hade uttömt alla naturliga förklaringar."

Även om det inte finns några bevis för att det är främmande teknologi, som ett fragment av en Pluto-liknande planet, "Oumuamua har gett forskare en speciell möjlighet att titta på extrasolära system på ett sätt som de inte har kunnat tidigare. När fler objekt som 'Oumuamua hittas och studeras, forskare kan fortsätta att utöka vår förståelse av hur andra planetsystem är och hur de liknar, eller skiljer sig från, vårt eget solsystem.

"Denna forskning är spännande eftersom vi förmodligen har löst mysteriet med vad 'Oumuamua är och vi kan rimligen identifiera det som en bit av en' exo-Pluto, ' en Pluto-liknande planet i ett annat solsystem, " sa Desch. "Tills nu, vi har inte haft något sätt att veta om andra solsystem har Pluto-liknande planeter, men nu har vi sett en bit av en passera jorden."

Desch och Jackson hoppas att framtida teleskop, som de vid Vera Rubin Observatory/Large Synoptic Survey Telescope i Chile, som kommer att kunna övervaka hela södra himlen regelbundet, kommer att kunna börja hitta ännu fler interstellära objekt som de och andra forskare kan använda för att ytterligare testa sina idéer.

"Man hoppas att vi inom ett decennium eller så kan få statistik om vilka slags föremål som passerar genom solsystemet, och om kväveisbitar är sällsynta eller så vanliga som vi har beräknat, " sa Jackson. "Oavsett vilket, vi borde kunna lära oss mycket om andra solsystem, och om de genomgick samma slags kollisionshistorier som vår."