推翻氢冰山假设！新研究给Oumuamua“外星造物”理论增加了可能性

神秘的星际天体Oumuamua正路过我们的太阳系。自2017年被发现以来，关于其真身的说法一直意见不一。

其中，最具有吸引力的假设显然是“外星造物”。由于具有很多异乎寻常的特点，有些科学家甚至认为它可能是一艘外星飞船，或可能是外星人制造的某种碎片，甚至故意向地球发送的探测器。

Oumuamua又长又细，形如雪茄，大约长400米，宽40米，不超过一毫米厚，它2017年被发现时，正以每秒26公里左右的速度从天琴座方向冲进太阳系。

作为一块岩石，Oumuamua的速度未免太快。近距离观察显示，Oumuamua在加速，好像有某种动力来源在推动。

有科学家认为这个物体是由外星人的机器推动的，比如一架光帆——一种宽、毫米薄的机器，在太阳辐射的推动下加速。

这一论点的主要支持者是哈佛大学天体物理学家Avi Loeb。

然而，大多数科学家认为“Oumuamua不稳定的加速度可能是一种自然现象造成的。”

今年6月，一个研究小组提出，固体氢正在不知不觉地从这个星际物体的表面爆炸，导致它加速。

在8月17日发表在《天体物理学杂志通讯》上的一篇新论文中，Loeb和韩国天文空间科学研究所的天体物理学家Thiem Hoang表示，氢假说在现实生活中不能实现——这增加了Oumuamua外星造物理论的可能性。

固体氢假说的作者、天体物理学家Darryl Seligman说，Oumuamua的问题在于，它像彗星一样移动，但没有彗星典型的彗发或彗尾。

Seligman目前正在芝加哥大学(University of Chicago)攻读天体物理学博士后学位。

“Oumuamua是我们看到的第一个飞进太阳系又飞出去的物体。这与大多数绕着太阳转，从不离开这个天体的太阳系天体相反。它的旅程和它正在加速的事实表明Oumuamua是一颗彗星，它被估计有1300到2600英尺长。”

通常情况下，彗星比小行星离太阳更远，当它们接近太阳时，其表面的冰会直接转化为气体，留下气体的痕迹，也就是我们看到的美丽的彗星尾巴。

释放的气体改变了彗星在太空中的运动方式。

这有点像一个非常缓慢的火箭引擎:太阳撞击彗星，彗星最温暖的部分产生气体爆炸，这些气体从彗星中流出，使它越来越快地远离太阳。

在6月9日发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇论文中，Seligman和耶鲁天体物理学家Gregory Laughlin提出，该天体是一颗部分或全部由氢分子组成的彗星。

氢气只有在非常冷的情况下才会凝结成蓬松的低密度固体——地球大气中零下434.45华氏度(零下259.14摄氏度，或仅高于绝对零度14.01摄氏度)。

二人在研究报告中写道，研究人员已经提出在非常寒冷的太空中存在“氢冰山”。

从地球上是看不到释放出的氢气的——这意味着它不会留下可见的彗尾。

虽然其他一些物质(如固体氖)也可以解释无彗尾加速现象，但氢气是最符合数据的。

但在新研究中，Hoang和Loeb对这一观点做出了回应，他们认为氢冰山的解释存在一个基本问题:彗星形成时，冰尘颗粒在空间中相互碰撞并形成团块，然后这些团块吸引更多的尘埃和其他团块。

彗星就像雪人:只有不融化，它们才能存活。

帮助彗星形成的粘性类似于从冷藏室直接取出的冰块的粘性。

冰块刚被取出的时候，它会粘到手上，但把一块冰块放在柜台上一到两分钟，让它的表面暖和一点，粘性就消失了。它表面的一层薄薄的液态水使它变得很滑。

Hoang和Loeb认为，即使是太空中最冷的地方发出的星光，也会使小块的固体氢升温，在它们能够聚集在一起形成Oumuamua这样大的彗星之前。

更重要的是，从最近的“巨大分子云”——太空中尘土飞扬、充满气体的区域，氢冰山被认为是在那里形成的——流浪到太阳系是一场过于艰难的长途跋涉。

一个在星际空间中飞行了数亿年的氢冰山会在星光的照耀下分崩离析。

Seligman说，Loeb的分析是正确的，没有一颗氢彗星能在如此漫长的旅程中存活下来。

“氢冰山在星系中不会存在那么久。”他说，“而且你肯定没有时间从(最近的)巨大的分子云走到这里。”

他说，这个理论只有在“Oumuamua只有4000万年历史”的情况下才成立。

在这段时间内，释放的气体可以塑造彗星的长方形形状，而不会完全摧毁它。

他提到了今年4月发表在《天文杂志》(The Astronomical Journal)上的一篇论文，该论文提到了“Oumuamua”的一些附近的可能的故乡。

论文的作者并没有完全确定彗星的家，他们说这是不可能的。

“Oumuamua到达地球时几乎没有移动，这使得在太空中追踪它变得很困难。”

但研究人员观察了在最近的宇宙历史中，我们的太阳系附近的银河系中路过的天体。

蒙特利尔麦吉尔大学(McGill University)的研究生、天体物理学家Tim Hallatt说，他们着眼于两组年轻的恒星上，分别是船底座(Carina)和天鸽座(Columba)移动群。

它们都是在大约3000万到4500万年前形成的气体云，然后分散开来。

Hallatt说，那一小片分散的分子气体云，只有几颗年轻的恒星，可能就是氢冰山形成的地方。

Hallatt表示:“有很多过程可以从运动群中的年轻恒星中喷出Oumuamua类型的物体——比如群中恒星之间的引力推动，行星形成，或者像Seligman和Laughlin 2020所说的，首先是形成恒星的分子云。”

Hallatt补充说，如果你假设“Oumuamua是起源于船底座或天鸽座的氢冰山”，那么这三篇论文就完全吻合。

“Seligman和Laughlin的想法在这里行得通，因为氢分子天体在星系中应该有一个很短的生命周期(正如Loeb的正确结论)，起源在船底座或天鸽座将使它足够年轻，能在它的旅程中生存下来，”他说。

然而, Loeb不同意。

“缩短氢分子天体需要旅行的距离，并不能解决我们在论文中指出的问题。因为氢分子天体会在其母行星系统形成时形成，那是在数十亿年前。在那些年代里，冰山已经蒸发了。”他表示。

Loeb还说，氢冰山预计来自巨大的分子云，而不是像船底座和天鸽座这样的空间部分。

他重申，没有一座氢冰山能从最近的巨大分子云长途跋涉而幸存下来。

当被问及“Oumuamua的加速”是否有一个明确的主要候选解释时，Loeb提到他写了一本尚未出版的书，该书名为《地外生命:地球外智慧生命的第一个迹象》，将于明年1月出版。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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