复盘外星人(三)--偶马马(Oumuamua) 会是外星太阳帆吗？
Jenner编译 面对事实，这就是“未来奇迹”的原因。外星人存在吗?来过或正在地球上吗?目前我们有哪些重要的发现?现有的证据支持外星人理论吗?.....今天,继续呈现 施穆埃尔·比亚利 和 艾维·劳埃伯 的观点.
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艺术家对第一颗星际小行星/彗星“偶马马”的印象。这个独特的天体于 2017 年 10 月 19 日被夏威夷的 Pan-STARRS 1 望远镜发现。图片：ESO/M。科恩梅瑟
偶马马(Oumuamua) 会是外星太阳帆船吗？
马特威廉姆斯， 今日宇宙
2018 年 11 月 1 日
2017 年 10 月 19 日，夏威夷的全景巡天望远镜和快速反应系统 1（Pan-STARRS-1）宣布首次探测到一颗星际小行星，命名为 1I/2017 U1（又名“Oumuamua偶马马”）。在接下来的几个月中，进行了多次后续观测，使天文学家能够更好地了解它的大小和形状，同时还揭示了它同时具有彗星和小行星的特征。
有趣的是，也有一些猜测基于它的形状，'偶马马可能实际上是一个星际飞船（突破性聆听 甚至监视了它的无线电信号迹象！）。哈佛史密森天体物理中心 (CfA) 的一对天文学家进行的一项新研究更进一步，表明“偶马马可能实际上是来自外星的光帆。
这项研究——“太阳辐射压力能否解释“奥陌陌的特殊加速度？”，最近出现在网上——由 施穆埃尔·比亚利 和 艾维·劳埃伯 教授进行。而 比亚利是 CfA 理论与计算研究所 (ITC) 的博士后研究员，劳埃伯 教授是 ITC 的主任，哈佛大学的 Frank B. Baird Jr. 科学教授，以及突破性星际咨询委员会的主席。
回顾一下，'偶马马 在距离太阳最近 40 天后（2017 年 9 月 9 日）首次被 Pan-STARRS-1 巡天发现。此时，它距离太阳约 0.25 天文单位（地球与太阳距离的四分之一），并且已经离开太阳系。在那段时间，天文学家注意到它似乎具有高密度（表明含有岩石和金属成分）并且旋转速度很快。
虽然它在靠近我们的太阳时没有显示出任何释气的迹象（这表明它是一颗彗星），但一个研究小组能够获得光谱，表明'偶马马 比以前想象的更冷。然后，当它开始离开太阳系时，哈勃太空望远镜拍下了奥陌陌的一些最终图像，揭示了一些意想不到的行为。
在检查了这些图像后，另一个国际研究小组发现，'偶马马 的速度增加了，而不是像预期的那样减速。他们声称，最可能的解释是，'偶马马 由于太阳加热（又名放气）而从其表面排出物质。这种物质的释放与彗星的行为方式一致，将为“偶马马”提供实现速度提升所需的稳定推动力
对此，比亚利 和劳埃伯提供了相反的解释。如果'偶马马 实际上是一颗彗星，那么为什么它在离我们的太阳最近的时候没有经历喷发呢？此外，他们引用了其他研究表明，如果放气是加速的原因，它也会导致 '偶马马 的自旋（未观察到）的快速演变。
基本上，比亚利 和 劳埃伯考虑了这样一种可能性，即“偶马马 可能实际上是一艘轻帆飞船，一种依靠辐射压力产生推进力的航天器形式——类似于突破性星射 正在研究的内容。与 星射的计划类似，这艘光帆可能是从另一个文明派来的，用于研究我们的太阳系并寻找生命迹象。正如 劳埃伯教授通过电子邮件向《今日宇宙》解释的那样：
“我们将`偶马马 远离太阳的过度加速度解释为阳光对其表面施加的力的结果。为了用这种力来解释测得的过度加速度，该物体需要非常薄，数量级的几分之一毫米厚，几十米大小。这使得物体的表面积很轻，并允许它充当光帆。它的起源可以是自然的（在星际介质或原行星盘中）或人造的（作为对太阳系内部区域执行侦察任务的探测器）。
基于此，比亚利 和劳埃伯开始计算这种人造物体可能具有的形状、厚度和质量面积比。他们还试图确定这个物体是否能够在星际空间中生存，以及它是否能够承受由旋转和潮汐力引起的拉伸应力。
接近可能宜居的系外行星比邻星 b 的光帆飞船的艺术概念。图片来源：PHL @ UPR 阿雷西博
他们发现，只有几分之一毫米厚（0.3-0.9 毫米）的帆就足以让一片固体材料在穿越整个星系的过程中幸存下来——尽管这在很大程度上取决于'偶马马 的质量密度（这不是很好的约束）。无论厚薄，这种帆都能够承受与渗透星际介质的尘埃颗粒和气体的碰撞，以及离心力和潮汐力。
至于外星光帆将在我们的太阳系中做什么，比亚利 和 劳埃伯 对此提供了一些可能的解释。首先，他们认为探测器实际上可能是一个在重力和恒星辐射影响下漂浮的废弃帆，类似于漂浮在海洋中的沉船残骸。这将有助于解释为什么突破性聆听没有发现无线电传输的证据。
劳埃伯在他最近为《科学美国人》撰写的一篇文章中进一步阐述了这一想法，他在文章中提出“偶马马可能是已知的第一个从星际空间漂浮到我们太阳系的人造遗物” 。更重要的是，他指出类似尺寸的光帆是由人类设计和建造的，包括日本设计的 IKAROS 项目和他参与的 星火计划。
“这个机会为太空考古学的新领域奠定了潜在的基础，即研究太空中过去文明的遗迹，” 劳埃伯写道。“寻找人造来源太空垃圾的证据将为“我们是孤独的吗？”这个古老的问题提供肯定的答案。这将对我们的文化产生巨大影响，并为人类活动的重要性增加一个新的宇宙视角。”
另一方面，正如 劳埃伯 告诉《今日宇宙》的那样，“偶马马 可能是一种活跃的外星技术，它来探索我们的太阳系，就像我们希望使用 星射 和类似技术探索半人马座阿尔法星一样：
带有飞行中的太阳帆的 IKAROS 太空探测器（艺术家的描绘）显示出典型的方形帆结构。图片来源：维基共享资源/Andrzej Mirecki
“另一种选择是想象`偶马马 正在执行侦察任务。我考虑侦察可能性的原因是假设`偶马马 遵循随机轨道需要我们银河系中的每颗恒星产生~10^{15} 个这样的物体. 根据我们在 2009 年所做的计算，这种丰度比来自太阳系的预期高出一亿倍。令人惊讶的高过剩，除非`偶马马 是执行侦察任务的目标探测器，而不是其成员随机的对象群体。”
根据 劳埃伯 的说法，还有一个事实是，'偶马马的轨道使它与太阳的距离在 0.25 AU 以内，这是一个很好的轨道，可以在不经历太多太阳辐射的情况下拦截地球。此外，它距离地球 0.15 天文单位以内，这可能是旨在促进飞越的轨道修正的结果。
或者，他表示有可能发送数百个这样的探测器，以便其中一个足够接近地球以进行研究。Pan STARRS-1 巡天在其最接近的位置几乎没有探测到 '偶马马 的事实可以被视为表明还有许多其他此类天体没有被探测到，从而支持了 '偶马马是许多此类探测器之一的情况。
考虑到天文学家最近得出结论，我们的太阳系可能已经捕获了数千个像“偶马马”这样的星际物体，这为未来的探测开辟了可能性，这有助于证明（或反驳）星际光帆的情况。
自然，比亚利和 劳埃伯承认，仍然有太多的未知数，无法确定“偶马马到底是什么”。即使它碰巧是一块天然岩石，以前探测到的所有其他小行星和彗星的质量面积比都比目前对“偶马马”的估计大几个数量级。
偶马马于 2017 年 10 月 29 日晚上使用威廉赫歇尔望远镜出现。图片来源：贝尔法斯特女王大学/威廉赫歇尔望远镜
这一点，以及辐射压力似乎能够加速它的事实，意味着“偶马马”代表了一种前所未有的新型薄星际物质。如果为真，那将揭开一系列全新的谜团，例如这些材料是如何生产的以及由什么（或谁）生产的。
虽然我们的望远镜已经有将近一年的时间无法观测到它了，但 '偶马马 肯定会在未来的许多年里继续成为深入研究的主题。你可以打赌天文学家会寻找更多的！毕竟，“拉曼家什么事都是三人一组做”，对吧？
探索
拉曼家什么事都是三人一组做,the Ramans do everything in threes
更多信息：施穆埃尔·比亚利 和 艾维·劳埃伯 。太阳辐射压力能否解释“偶马马 的特殊加速”？arXiv
今日 源 宇宙
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