星际彗星比想象的更频繁地访问我们的太阳系

星际彗星比想象的更频繁地访问我们的太阳系

一项新的研究表明,来自其他恒星系统的彗星,例如 2019 鲍里索夫,比科学家们想象的更频繁地访问太阳附近。

这项研究基于鲍里索夫 在 2019 年底在大约 1.85 亿英里(3 亿公里)的距离被地球压缩时收集的数据,表明远外太阳系中被称为奥尔特云的彗星库可能充满了物体出生在其他恒星周围。事实上,该研究的作者认为,奥尔特云可能含有比国内物质更多的星际物质。

奥尔特云以荷兰著名天文学家扬·奥尔特命名,他于 1950 年代首次证明了它的存在,它是一个由小行星、彗星和碎片组成的球壳,远远超出海王星的轨道。据认为,云的内边缘距太阳约 2,000 个天文单位 (AU),其外边缘距太阳约 200,000 AU。(一个 AU 是地球与太阳的平均距离——大约 9300 万英里,或 1.5 亿公里。)

没有航天器曾经访问过奥尔特云,美国宇航局遥远的航海者 1 号探测器甚至需要 300 年的时间才能瞥见云最接近的部分。

天文学家研究这个有趣世界的工具非常有限,因为奥尔特云中的物体不会产生自己的光。同时,这些物体距离太远,无法反射大部分太阳光。

那么科学家们究竟是如何确定奥尔特云中一定有这么多星际物体的,鲍里索夫与它有什么关系呢?

该研究的主要作者、哈佛大学天文学系研究生 Amir Siraj 在一封电子邮件中告诉 Space.com,他可以仅根据鲍里索夫彗星已经过的事实来计算外国彗星访问太阳系的概率。

“根据探测到鲍里索夫的距离,我们估计了星际彗星的隐含局部丰度,就像’Oumuamua 类物体的丰度是通过’Oumuamua 的探测校准的一样,”Siraj 说。

天文学家于 2017 年 10 月在夏威夷首次发现神秘的“奥陌陌”,它是我们太阳系内发现的第一个星际天体。该物体以 1500 万英里(2400 万公里)的距离经过地球,大约是地球与太阳之间距离的六分之一。随后就“Oumuamua”的性质展开了激烈的辩论,因为起初并不清楚该物体是彗星还是小行星。

Siraj 说,即使是单个物体的检测也可以用于统计分析。天文学家使用所谓的泊松方法,计算自上次事件以来在固定的时间和空间间隔内发生事件的概率。

考虑到太阳的引力,Siraj 和合著者、哈佛大学的天文学家 Avi Loeb 能够估计出星际彗星到达地球附近的可能性。他们发现穿过太阳系的星际彗星数量随着与太阳的距离增加而增加。

“我们得出的结论是,在太阳系的外围,即使考虑到与鲍里索夫类天体数量相关的巨大不确定性,瞬态星际彗星的数量应该超过奥尔特云天体(来自我们太阳系的彗星),”Siraj 补充道。

那么为什么天文学家到目前为止只看到一颗星际彗星呢?答案是技术。望远镜直到最近才变得足够强大,能够发现那些小而极快的天体,更不用说详细研究它们了。

“在探测到第一颗星际彗星之前,我们不知道太阳系中有多少星际物体,”Siraj 说。“关于行星系统形成的理论表明,游客应该比永久居民少。现在我们发现游客可能要多得多。”

天文学家希望,随着下一代望远镜的到来,例如目前在智利建造的维拉·C·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory),对太阳系外彗星和小行星的研究将真正起飞。

这项新研究于周一(8 月 24 日)发表在《皇家天文学会月刊》上。

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