张唯诚

神秘的外星访客

这个被称为“奥陌陌”的星际物体一直是个谜，它于2017年被发现时就引得人们众说纷纭。“奥陌陌”在夏威夷语中有“远方使者”之意，它是第一个已知的经过太阳系的星际天体，关于它是什么、来自哪里，则有很多不同的说法。不过现在，天文学家们给出了新的解释。

“奥陌陌”的神秘现身发生在2017年10月19日。这天早上，天文学家们发现安裝在夏威夷群岛哈雷阿卡拉火山上的泛星计划望远镜捕捉到了一个不寻常的光点，它正在快速地穿越太阳系。哈雷阿卡拉火山的海拔高度是3052米，观测条件非常好，而泛星计划望远镜负责监视所有可能撞击地球的天体，一旦发现了可疑的天体，望远镜就将快速追踪它的踪迹，通过速度和位置计算它的运行轨道。

“奥陌陌”的飞行速度非常快，从亮度变化上判断，它的形状很不规则且很有可能在进行着周而复始的翻滚。更为奇怪的是，人们观察到这个天体还存在着令人不解的加速行为，因此人们对它的猜测也多种多样：这是小行星？彗星？或者是一艘外星飞船？

“奥陌陌”确实首先使人想到了小行星，然而它奇怪的加速行为使小行星的说法受到了质疑。一些人认为，它更像是一艘可控制飞行状态的外星飞船，例如光帆太空船。这种太空船有着巨大的光帆，借助太阳光产生的光压来获取推力。它最适合进行距离遥远的太空旅行，是很理想的进行星际飞行的航天器。

不过，这种推测还是无法解释“奥陌陌”的翻滚行为。这是因为光帆太空船需要将帆始终对着光源，并且相较于进行星际旅行的太空船，“奥陌陌”的运行速度似乎显得太慢，这让天文学家们更加坚信“奥陌陌”是一个自然产生的物体。

锁定“类冥天体”

在宇宙中，有些自然产生的物体也是会出现加速行为的，最典型的就是彗星。在太阳系里，彗星是一种冰冻的天体，通常拥有一个偏心率很高的椭圆轨道。当它们从太阳附近飞过时，太阳的热量会加热它们的表面，其上的物质会蒸发掉一些，太阳的光压和太阳风把这些物质推向远离太阳的地方，形成彗尾，这就形成了彗星。

当彗星被阳光照射时，受光面的冰会蒸发，蒸发使彗星获得了一点火箭般的推力，其速度会发生变化。在这一点上，“奥陌陌”有点像彗星。在受到太阳光的照射后，它的运行速度比重力本身所允许的速度略快，但“奥陌陌”又与彗星有所不同，因为它没有彗尾，这种彗尾是典型的彗星冰——由一氧化碳或二氧化碳形成的冰造成。

冥王星

为了寻找答案，美国亚利桑那州立大学的行星科学家艾伦·杰克逊和史蒂文·德施研究了这个奇怪的物体，他们想找到是否有类似的冰在蒸发时给了“奥陌陌”以足够大的推力，这样就能合理地解释它的运动了。

蒸发的冰对彗星施加的力的大小往往取决于一些因素，比如冰在吸收能量时被加热了多少、冰分子的质量，甚至冰的晶体结构等。由于分别由氮、氢和水组成的冰蒸发时对星体施加的推力是不同的。两位科学家通过计算发现，氮冰能给予“奥陌陌”以火箭般的推力更加吻合实际情况。由于氮冰并不覆盖在类似彗星这样的小天体上，它们大多覆盖在外太阳系内（内太阳系指太阳系中从太阳到小行星带之间的区域。水星、金星、地球和火星都是内太阳系中的天体。从木星开始，土星、天王星、海王星，直至柯伊伯带和奥尔特云都属于外太阳系。）类似冥王星和海王星的卫星海卫一这样的天体上，所以两位科学家认为，“奥陌陌”很可能是一块来自太阳系外的类冥天体上的碎片。

类似冥王星的天体，通常被简称为“类冥天体”。在我们的太阳系里，它们存在于柯伊伯带中。2015年，当“新视野号”探测器飞越冥王星时，它发现冥王星的表面布满冻结的氮、甲烷和二氧化碳。此外，它还发现有广袤的平原、绵延的山岭和流动的氮冰川。类似的天体还有海卫一。1989年，当“旅行者2号”探测器接近海卫一时，它发现了几座间歇泉喷出冰冻的甲烷、氮和其他冰类物质。

星际空间中的“流浪者”

艾伦·杰克逊和史蒂文·德施认为，“奥陌陌”很可能是一块来自太阳系外的类冥天体上的碎片。这样的解释合理吗？为了确定这种可能性，两位科学家计算了太阳系早期大块氮冰从类冥星体上撞落的几率。当时，位于海王星轨道外围的柯伊伯带天体的数量比现在多得多，其中就包括数千个被氮覆盖的类冥天体。但大约40亿年前，海王星的轨道扩张了，这种分裂导致许多柯伊伯带上的天体相互碰撞，它们大多漂出了太阳系。

现在的研究表明，在太阳系早期，柯伊伯带上的天体间的碰撞的确经常发生。例如，冥王星就可能遭遇过一次撞击，这使它的周围产生了不少碎片，演变成了一个卫星群。科学家们据此推测，大约在数十亿年前，原始的冥王星和冥卫一发生了一次剧烈的碰撞，但碰撞并没有使这两个天体完全毁灭，它们演变成了两颗相互围绕对方运行的行星与卫星。而碰撞产生的碎片也充斥于这个新诞生的系统中，最后形成了其他4颗很小的围绕冥王星运行的卫星。

据艾伦·杰克逊和史蒂文·德施估计，在当时混乱的太阳系里，碰撞可能会从类冥天体上撞下数万亿块氮冰碎片。如果其他行星系统也抛出同样多的氮冰碎片，那么这些物体就有可能占据星际空间天体总数的4%，成为星际空间中的流浪者。研究人员分析后认为，虽然像“奥陌陌”这样的物体在现实中并不多见，但发现它们也并非难事。

遗憾的是，“奥陌陌”距离地球越来越远了。2017年年末，它已越过近地点。而在2018年年中，它飞越了木星轨道，接近土星轨道，人们只能通过望远镜目送它离开太阳系。这样一来，天文学家们便无法通过更多的观察来证实两位科学家的观点是否正确。但研究人员相信，将来薇拉·鲁宾天文台和欧洲航天局的彗星拦截任务可以探测到更多的星际物体。预计薇拉·鲁宾天文台每年都将发现一个星际访客，而彗星拦截任务则可能真的会探访一颗这样的天体。“奥陌陌”的身份之谜也许还有大白于天下的机会。