2017年的时候,科学家第一次在太阳系里发现了一个天外来客。这个东西不属于太阳系,是大老远跑到太阳系里来的,所以人们就给它起了个名字,叫第一位来自远方的使者(?Oumuamua),中文音译过来就是奥陌陌。
奥陌陌是来自远方的神秘信使,它的模样怪得像雪茄。好多天体物理学家都觉得它是靠光帆推进的外星飞船呢。它到底是啥呀?是咋来到太阳系的呢?又有啥奇怪的地方?为啥到了太阳系就急着走,还像「踩油门」似的?那咱们就到太空去瞅瞅这个神秘的天外来客呗。
【奥陌陌的发现】
2017年10月19日,泛星巡天望远镜发现了奥陌陌。那时候,奥陌陌离地球大概3000万公里,换算一下就是0.2个天文单位。一开始呢,科学家觉得这是颗彗星。为啥呢?因为它的轨道特别偏心。啥叫偏心呢?就是离太阳远的时候,它运动得慢;离太阳近的时候,运动得就快,这是彗星的典型特点。彗星一般是由冰和岩石构成的,靠近太阳的时候,冰会变成气态,就有尾巴了。
不过呢,智利的甚大望远镜观测奥陌陌的时候,压根就没瞅见有彗发。这就说明啊,奥陌陌不是那种冰块组成的彗星,而是岩石构成的小行星。这么一来,奥陌陌是在母星系的冰线里头诞生的,它跟彗星不一样,不是在太阳系里形成的,这也就初步能认定奥陌陌是从太阳系外来的。这可是个让人高兴的发现啊,毕竟在这之前,人类在太阳系里还从来没发现过来自太阳系外的天体呢。
奥陌陌的形状特别奇怪,大概有400米长,40米宽,长得像个扁扁的烟囱或者香肠似的。在太阳系里的小行星和彗星当中,这种形状可是很少见的,这也是人们觉得奥陌陌是太阳系外来客的一个原因。
最后呢,国际天文联合会在2017年11月6日的时候,把这个小天体命名成了1I/?Oumuamua。这里面的「I」指的是星际天体(Interstellar object),这么做就是要表明奥陌陌是第一个被证明确实来自星际空间的天体。
【来客源自何方?】
现有的观察数据表明:奥陌陌是颗直径有百米左右的小行星。它以大概每秒26公里的速度,从天琴座那个方向冲进太阳系,差不多和黄道面垂直,速度比太阳系里的小天体快多了。科学家猜啊,奥陌陌也许是从距离地球163到277光年左右的某个恒星团来的,在4000万年前被一颗行星甩出来的。可是,它为啥会跑到太阳系来呢?到现在大家还是不知道。
【奇怪的突然加速】
观测发现,它到近日点之后突然就加速了,速度从原来每秒26公里一下子就蹿到每秒40公里,还完全朝着反方向走了。这就像猛地踩油门急着离开似的,这引起了科学家的。好多科学家觉得,奥陌陌其实是个人造的光帆飞行器,是外面派来的侦察机呢,它雪茄形状的暗红色外观只是伪装,再说这种长梭子形状也更有助于减少阻力。
不过呢,这种现象乍一看不合理,实际上却能表明奥陌陌的来源。奥陌陌本来就不是太阳系里的,到了近日点的时候,它不但没被太阳吸引过去,反而出现了引力弹弓效应,就是先加速朝着太阳靠近,然后又以更快的速度离开太阳,这样奥陌陌的行进速度就提升到了每秒40公里。在大家眼里,就好像突然猛踩油门要逃离太阳系似的。这个神秘的家伙,就以这种神秘的状态,还在宇宙里静静地往前飞呢,给人类留下了数不尽的想象和思考。
【奥陌陌到底是不是彗星?】
像前面提到的那样,科学家最开始觉得奥陌陌是彗星,之后发现它没有彗发,就觉得它是小行星了。可是2023年的新发现表明,奥陌陌很可能就是最初认为的彗星,只是这颗彗星是来自太阳系外的。
美国加利福尼亚大学的研究团队觉得,奥陌陌靠近太阳的时候被加热了,它里面的氢气跑出来产生的推力让它加速了,所以它不像普通彗星那样有彗发和彗尾。这就是说奥陌陌也许是从某颗附近的恒星来的,本来和普通彗星差不多,有很多水冰和岩石。不过因为一些原因被弹射出来了,在宇宙射线的高能作用下,水冰就变成氢气了。
虽然研究成果都已经登在英国的【自然】杂志上了,但那些看法说到底还是猜测,人类还是没法排除奥陌陌是外星侦察机的可能性。这样一来,美国和英国就提出了一个合作追赶计划。
【太空追赶计划】
美国的太空计划公司和英国的星际穿越研究倡议组织联手,初步搞出了一个追赶奥陌陌的计划。计划里说,2028年要发射人类飞船呢,这个计划的代号是「木星奥伯斯策略」(Jupiter Oberth maneuver)。
木星奥伯斯策略呢,它是一种在太阳系探测任务里用的轨道转移策略。就是借助木星特别大的引力场,来给探测器的轨道加速,还能调整轨道,这样就能到达更远的地方,或者让速度变得更快。
这种策略用到了引力弹弓效应,就是在靠近行星的时候速度会增加这种效应。木星质量超大的,它的引力场可强了,探测器经过木星的时候,会先比较慢地靠近木星,然后在木星引力影响下慢慢加速,最后更快地离开木星。这种加速能让探测器的速度每秒增加好几千米呢,还不用耗费好多燃料来加速或者改变轨道。
执行「木星奥伯斯策略」的时候,探测器靠近木星就得精确地点火启动引擎,让它的轨道和木星引力场产生相互作用。这火得点得特别准才行,这样探测器才能得到最大的速度提升,而且要和木星保持足够安全的距离,防止被木星引力抓住或者撞上。
「木星奥伯斯策略」在不少太阳系探测任务里都成功用上了,像朝着太阳系边缘进发的「旅行者」号、「新视野」号探测器,还有奔着土星和冥王星去的「卡西尼」号、「新视野」号探测器都是如此。这一策略在太阳系探测任务里是个相当重要的技术,能省不少燃料和时间,提升任务的成功率和效率。
飞船初步估计发射四年后会进入木星轨道,到时候就燃烧燃料来加速。从木星引力捕获中逃离之后,靠引力弹弓效应加速,最后以每小时13.32万千米的速度去追奥陌陌。奥陌陌已经跑出去好长一段路了,所以科学家预计,人类的飞船要过20年,也就是2050年左右才能靠近奥陌陌。到那时候飞船会给奥陌陌拍近距离的照片,把数据传回来给地球的天文学家研究,它到底是彗星还是小行星,或者是一架侦察机,到时候就都能知道答案了。
【结语】
奥陌陌被发现,这对人类认识宇宙来说是个重大突破,给我们带来了好多想象和思考的东西。我们到现在还搞不清奥陌陌到底是啥,不过这个神秘的家伙激起了科学家的好奇心,让他们特别想去探索。不管奥陌陌是星体、小行星,还是外星飞船,它都让我们看到宇宙又大又多样。它的形状、轨道特点和太阳系里的天体一点儿都不一样,这就让我们知道宇宙里还有好多未知的东西等着我们去发现呢。
追逐奥陌陌的计划体现出人类探索未知的勇气与决心。运用木星奥伯斯策略的话,我们就能更快地靠近奥陌陌,得到更多有关它的信息。这会给我们解开奥陌陌的谜题提供关键线索,进一步促进我们对宇宙的了解。
不管最后的结果是啥,奥陌陌的发现都已经是人类历史上的一座里程碑了。它激起了咱们对宇宙的好奇,使咱们知道宇宙到处都是未知和惊喜,咱们得一直保持好奇心,态度开放,接着大胆地往前探索更多秘密。奥陌陌的事儿还没完呢,咱们就一起盼着以后的发现和探索吧,要相信人类的智慧和科技会带着咱们更深刻地认识宇宙的奥秘,给人类的进步和发展出更多的力。