神秘的星际访客“奥陌陌”究竟是什么？

邱晨辉

有一天，一个叫“奥陌陌”的小家伙不甘寂寞，它不知来自何方，却大大咧咧闯进了太阳系，有幸成为第一个被人类观察到的系外星际来客。它究竟是什么？一颗来自外星系的彗星，一颗流浪的小行星？如果说它是彗星或小行星的话，为什么它又能够偏离既定轨道“想去哪就去哪”？这些问题曾经难倒全球无数天文学家。

“看不见”的客人

2017年10月，一个长约100米、长短轴比例为6∶1到10∶1的小型天体，以每秒25.5公里的速度第一次闯入太阳系，随后一度达到44公里每秒，这个速度引起了天文学家的注意。更让人惊讶的是，这位星际访客的运动轨迹沿双曲线运行，明显不同于普通太阳系的小行星或彗星。那一年，国际天文学界给它取了名字，叫“奥陌陌”，意思是“远方的信使”。作为人类发现的第一个星际天体，奥陌陌的到来，引起了全球广泛关注。

天文学家初步判断这个家伙来自太阳系之外，因为它已经远远大于太阳系内那些小天体的长短轴比例，具有极其特殊的狭长外形，很像雪茄的形状。它到底是谁？

它是彗星吗？由于奥陌陌来自太阳系之外，而现有的行星系统理论认为，彗星更容易被其原有行星系统“甩出”。且从人类过往的观测经验来看，由于彗星比同尺寸的小行星更为明亮，故可观测到的星际天体，大多也是彗星。

全球不少天文学家都行动了起来，他们希望利用观测的手段，来验证奥陌陌属于彗星这一猜想。然而，即便调用了几乎所有的天文望远镜，天文学家仍未发现这位星际访客身上有任何彗星的影子——因为从它身上并不能找到向外喷射气体和尘埃的迹象。

于是天文学家有了一个新的推测：奥陌陌，有没有可能是一颗小行星？但令他们无奈的是，奥陌陌是一个“看不见的客人”——人类仅凭现有的技术，难以捕捉其运动速度和亮度，只能得到一个粗略的光谱，其中并没有物体反射率的详细信息。

2018年，天文学家用人类有史以来最大的太空红外望远镜——斯皮策太空望远镜，试图再次捕捉奥陌陌的身影，然而最终却以失败告终。“它已飞得太远了，人类的任何望远镜都无法探测到它。”斯皮策望远镜团队科学家这样解释。

就这样，奥陌陌渐行渐远，在人们还未看清它之前，这位神秘的星际访客似乎就“消失”了。

诸多未解之谜

在奥陌陌消失两年后，关于它的诸多谜团仍未解开，比如它的运行轨迹。这位访客似乎来去自如，不受太阳系束缚，沿着双曲线轨迹运行，几年后或许就会穿过太阳系，一去不复返。

但天文学家却不愿意放过这个千载难逢的机会，从某种意义上说，在奥陌陌之前，人类还从未有如此的机会近距离了解太阳系以外的东西。

在对奥陌陌轨道数据进行统计研究之后，天文学家发现，只有引入一个相当大的非引力项，才能使其轨迹得到合理解释。换言之，这位星际访客之所以可以加速离开太阳系，是受一种非引力的动力影响。

这再次让天文学家想到了彗星——彗星向外释放气体的行为，能够提供这样的一个非引力加速度。然而，这又和人们之前对奥陌陌“不是一颗彗星”的猜测相悖。

还有一种解释，就是奥陌陌是因为借助了太阳光压，才有了非引力加速度，

但这样意味着奥陌陌的面积和质量之比必须非常大，密度非常低。研究进程一时间陷入僵局，奥陌陌的起源，令天文学家们十分困惑，甚至还有科学家猜测，奥陌陌或许与外星生物存在某种关联——它是不是外星文明的飞行器呢？

神秘面纱被揭开

就在学界一筹莫展之际，有天文学家交出了最新答卷：这位星际访客，很可能是一个行星天体的碎块。

给出这一结论的是中国科学院国家天文台博士后张韵与美国加州大学圣克鲁兹分校教授林潮，他们把研究结果发表在国际学术期刊《自然-天文》上，其中提到他们通过数值模拟，第一次全面系统地复现了奥陌陌的所有特征。

“它，有没有可能是被原来所在的恒星给‘甩出去的？”张韵作了一个大胆的假设。

根据奥陌陌的光谱性质，天文学家发现，这个访客在它原来所在的行星系统中近距离飞越恒星时，曾经受到恒星的强烈热辐射影响。张韵认为，如此近距离的接触，可能会让奥陌陌的母体在恒星的潮汐作用下被撕裂，并将奥陌陌甩出原系统。

“正是这个看似最平凡的性质，启发了我们着手研究潮汐撕裂星际天体形成理论。”张韵说。

借助超级计算机强大的计算能力，研究团队做了数值模拟，结果发现，恒星的潮汐力，的确会将天体撕碎成许多的细长型碎片，同时潮汐作用还会让一部分碎片的速度增大，以至于超过恒星的逃逸速度。换句话说，这些被撕碎的碎片就会逃离恒星，成为一个个单独的星际天体。

相应地，超级计算机也“画出”了这些碎片的样子：其长短轴的比例，大多数高于5∶1，有些甚至高于10∶1，这就是为什么奥陌陌拥有极其特殊的“雪茄状”狭长外形。

更为重要的是，数值模拟结果显示，在潮汐撕碎的过程中，这些碎片的表面将在恒星灼烤下最终熔化，而当它们远离恒星时，这些熔化的表面将会重新凝结。这一熔化——凝结的过程最终让碎片的整体结构具有很强的黏结力，从而维持其细长结构的稳定性。

随着潮汐撕裂星际天体理论的出炉，曾经困扰人类的诸多问题的答案，似乎都一一浮出了水面。

根据数值模拟，恒星辐射会对这些碎片的内部进行加热，导致这些碎片体内可挥发性的气体消耗殆尽。“这样一来，这些碎片将失去明显的彗星活动表现，而它们的光谱性质，则具有小行星的特征。”张韵说。

对于这些星际访客所受非引力加速度的由来，也有了一个解释。根据热力学分析，一些升华温度较高的可挥发性物质——比如水冰，能够在地下数十厘米深度的区域保存完好。

这些水冰对于奥陌陌的旅行，可是起了大作用。张韵说，在奥陌陌的太阳系短途旅行中，这些剩余的水冰，会被太阳的热辐射激活喷发，为奥陌陌提供人类所能观测到的非引力加速度。

至此，奥陌陌的神秘面纱基本被揭开了，简而言之，这位星际访客很可能就是太阳系之外一个行星天体的碎块，是一个被原星系中恒星的潮汐作用撕碎并甩出的碎片。有科学家认为，类似奥陌陌这样的星际天体，在被甩出原星系之前，很可能会反复经过原星系的宜居带，那些组成生命的有机物质，很可能会通过这些天体，在星际之间进行传播——这是否会为人类探索生命起源的奥秘提供新的思路呢？

随着中国和全球巡天望远镜的建设和投入使用，未来，人类将会在太阳系内发现更多的星际天体。那时候，人类会不会有更多新的发现？尤其是在生命起源、外星生物方面有所突破呢？让我们拭目以待吧！