【博科园-科学科普】2017年10月19日天文学家发现了一个与我们以前所见过的物体不同的东西：一个巨大的光线穿过太阳系内部。
A/2017 U1是最可能的星际起源的，9月9日离太阳最近的。这颗彗星以每秒27英里(每秒44公里)的速度飞行，从地球和太阳离开太阳系。图片版权：NASA / JPL-Caltech
当然这听起来像任何旧的小行星或彗星碰巧经过接近太阳，但这个很特别，不同于我们所见过的其他小行星是来自小行星带，柯伊伯带，甚至远离奥尔特云，这是完全不同的。事实上天文学家得出结论，它完全来自太阳系之外，有一件事要告诉我们，事实就是如此，但要理解是如何知道的，这是另一回事了。
麦克诺特彗星，2006年由澳大利亚维多利亚拍摄。尘埃尾是白色的，弥漫(弯曲)，而离子尾则是薄的，窄的，蓝色的，并且直接指向远离太阳。图片版权：Soerfm / Wikimedia Commons
当一个物体靠近太阳的时候，这就是判断它是否像星形或像彗星一样的方法。如果长出一条大尾巴，很可能在太阳系外形成，里面充满冰和其他挥发物。彗星有两条尾巴——蓝色的，直的，白色的，弯曲的——是因为这些挥发物，其中直的是由离子引起的，而弯曲的是由尘埃引起的。但小行星的挥发量要低得多，而且往往只在短时间内产生尾巴(只有少数几次)，然后才会留下一个固体核心。
对一颗经过地球的小行星的概念图。小行星没有尾巴或comas，特别是在它们经过一个内部太阳系的多次近距离后。图片版权：P. Carril / ESA
当天文学家用泛斯塔尔望远镜观察这个可疑的天体时，所看到的是一个靠近的天体，它的反射很小，完全没有尾巴，它完全是在自然界中，尽管在太阳系内部是如此的接近。这告诉天文学家它是自然的，或者至少所有剩下的都是固体，非挥发性的核心。
这个类似小行星的物体，现在被称为A /2017 U1，很可能来自太阳系之外。图片版权：Paulo Holvorcem & Michael Schwartz, Tenagra Observatories
但当检查它的轨道时，一个真正的震惊出现了：首先它高度倾向于太阳系的平面，这通常只发生在由奥尔特云或外柯伊伯带的物体上。像这样的小行星实际上是闻所未闻的。第二它移动得很快。即使你从这个物体开始到一个无限的距离，让太阳系统的全部引力作用把它拉进来，它也不会这么快地移动。要想让物体以如此巨大的速度运动，唯一的方法就是与一个巨大的行星：一个气态巨行星进行引力弹射。
但这就是第三个惊喜出现的地方。如果追溯它的轨道就不可能是这样的。没有一个行星在过去遇到过它，这是完全的引力。
这张我们太阳系的示意图显示了一个/ 2017 U1(虚线)的戏剧性路径，它穿过了行星的平面(被称为黄道)，然后转身离开。inset展示了该物体在太阳系内部的路径，其中有一个短的固体部分，展示了在这个过程中可以通过大型望远镜观察到的物体的两个星期的小段。相比之下，彗星的细长轨道，也就是我们太阳系的一部分，也被描绘出来。图片版权：Brooks Bays / SOEST Publication Services / UH Institute for Astronomy
可以想象在外面的太阳系里有大量的物体，比如遥远的奥尔特云。可以想象，像行星九这样的想法不仅是有效的，而且还有许多这样巨大的物体。但即使是这样，也无法解释这个物体。正如最近的研究所显示的那样，即使是巨大的行星之间的引力碰撞也可以使速度达到1000米/秒。然而从A /2017 U1的观察，知道它以超过20000米/秒的速度进入我们的太阳系。它不可能来自小行星带，柯伊伯带，甚至奥尔特云。
我们太阳系的一个对数图，一直延伸到最近的恒星，显示了小行星带柯伊伯带和奥尔特云的延伸。然而，A /2017 U1的所有属性都指向了太阳系外的起源。图片版权：NASA / public domain
唯一的可能是它来自另一个太阳系！这并不完全令人惊讶，因为我们生活在一个充满了数以亿计的恒星的星系中，而且由于重力的相互作用，小行星和彗星经常会从我们自己的太阳系中被喷射出来。星际空间必须充满如此小的行星，而这个行星只有几百米宽。结论是不可避免的——这个物体来自太阳系以外的地方。
根据对2017年10月19日和之后的观测结果计算，星际小行星A /2017 U1的预计轨道。图片：Tony873004 of Wikimedia Commons
这意味着什么呢？这意味着第一次发现并验证了来自太阳系外的一个物体。这意味着已经确认即使解决了太阳系中小行星和彗星的行星保护问题。这意味着已经证明了我们有能力去发现和探测这些外星访客。
据近地天体研究中心(CNEOS)的经理保罗·乔达斯(Paul Chodas)说：
我们已经等了几十年了。从理论上讲，这种物体存在——小行星或彗星在恒星之间移动，偶尔通过我们的太阳系，但这是第一次这样的发现。到目前为止，一切都表明这很可能是一个星际物体。
如果移动的太快，在行进经轨道上没有遇到任何行星，就可以知道是不是从这里来的。我们完全希望它的密度和物理性质与我们自己太阳系中的小行星不同。也许随着时间的推移，还会发现下一个这样的闯入者！
知识：科学无国界，博科园-科学科普
作者：Ethan Siegel（天体物理学家）
来自：Forbes science
编译：中子星
审校：博科园
