Ist ‘Oumuamua ein gefrorenes Stück eines ExoPluto?


Die Entdeckung von ‘Oumuamua im Jahr 2017 entzündete einen Feuersturm der Debatte, der bis heute andauert. An der Form seiner Umlaufbahn wussten Astronomen, dass es sich um denErstebekanntinterstellares Objektum in unser Sonnensystem einzutreten. Aber das ungewöhnliche Objekt war kein Asteroid oder Kometgesehenin unserem Sonnensystem. Also … was war es?Zahlreiche Theorienwurden vorgeschlagen, dies zu erklären. Seine Seltsamkeit veranlasste einige sogar zu Vorschlägenes könnte künstlich sein, ein Raumfahrzeug oder eine andere außerirdische Technologie, die unser Sonnensystem durchquert. Mitte März 2021 haben zwei WissenschaftlergenanntSie haben das Rätsel gelöst. Sie sagten: „Oumuamua ist ein Überbleibsel eines Pluto-ähnlichen Planeten – einst Teil eines anderen Sonnensystems – der jetzt durch den Weltraum driftet.

Steven DeschundAlan Jackson– beide von der Arizona State University – veröffentlichten ihrepeer-reviewedErkenntnisse in zwei neuen Veröffentlichungen,Teil IundTeil II, in demZeitschrift für geophysikalische Forschung: Planetenam 16.03.2021.


Aus dem ersten Papier:

1I/‘Oumuamua ist sehr seltsam, und es ist schwer zu erklären, woher es kommt. Wir haben uns verschiedene Eissorten und den Schub angesehen, den sie Oumuamua beim Verdampfen geben würden. Wir fanden heraus, dass Stickstoff (N2) das beste Eis ist, was viele der Dinge erklären würde, die wir darüber wissen. ‘Oumuamua war klein, etwa halb so lang wie ein Häuserblock und nur so dick wie ein dreistöckiges Gebäude, aber es glänzte sehr. Der Glanz entspricht in etwa den Oberflächen von Pluto und Triton, die ebenfalls mit Stickstoffeis bedeckt sind.

Wir vermuten, dass Oumuamua vor etwa einer halben Milliarde Jahren aus einem jungen Sternensystem geworfen wurde. Körper wie ‚Oumuamua könnten uns erlauben, zu sehen, was die Oberflächen einer bisher unbekannten Art vonExoplanet, 'Exo-Plutos' bestehen aus … Wir zeigen, dass Bahninstabilitäten, in denen sich Riesenplaneten bewegen, wie es in unserem eigenen äußeren Sonnensystem vor 4 Milliarden Jahren geschah, eine große Anzahl kleiner Stickstoff-Eisstücke wie „Oumuamua.

„Oumuamua könnte das erste Stück eines Exoplaneten sein, das uns gebracht wurde.




Diagramm eines kleinen länglichen Objekts, das einer gepunkteten Flugbahn, Sonne, Erde, Sternen und Textanmerkungen folgt.

Schematische Darstellung einer möglichen Entstehungsgeschichte (und ein bisschen Zukunft) für das erste bekannte interstellare Objekt, das unser Sonnensystem passiert. Dieses Objekt wurde von irdischen Astronomen „Oumuamua“ genannt. Bild über S. Selkirk/OUTFIT.

‘Oumuamua war in mancher Hinsicht den Kometen ähnlich, in anderen jedoch deutlich anders. Wie Desch in a . sagteStellungnahme:

'Oumuamua ähnelte in vielerlei Hinsicht einem Kometen, aber es war in vielerlei Hinsicht eigenartig genug, dass seine Natur von Mysterien umgeben war und Spekulationen über das, was es war, grassierten.

Die seltsamen Eigenschaften des Objekts, wie das langsamere Eintreten in das Sonnensystem als erwartet, aber das schnellere Austreten als ein typischer Komet, machten es schwierig, Oumuamua als gewöhnlichen Kometen zu erklären. Es war kein Gasschweif zu sehen, als das Objekt der Sonne am nächsten war. Eine aktualisierte Analyse der Daten schien auch darauf hinzuweisen, dass es eher pfannkuchenförmig als zigarrenartig war, wie zunächst angenommen.


Desch und Jackson haben einen neuen Vorschlag entwickelt, um die ungewöhnlichen Eigenschaften von Oumuamua zu erklären: Es war ein Objekt, das aus verschiedenen Eissorten bestand. Sie haben berechnet, wie schnell dieses Eis würdeSublimatals ‘Oumuamua der Sonne am nächsten war. Dann konnten sie Masse, Form, Geschwindigkeit und Reflexionsvermögen des Objekts abschätzen, wenn es sich wieder aus dem Sonnensystem zu bewegen begann.

Die Forscher fanden heraus, dass insbesondere eine Eisart, Stickstoffeis, die beobachteten Anomalien erklären könnte. Es ist bereits bekannt, dass es auf felsigen Körpern existieren kann, da es auf der Oberfläche von Pluto reichlich vorhanden ist. Desch sagte:

Das war ein aufregender Moment für uns. Wir erkannten, dass ein Eisbrocken viel stärker reflektieren würde, als die Leute angenommen hatten, was bedeutete, dass er kleiner sein könnte. Derselbe Raketeneffekt würde 'Oumuamua dann einen größeren Schub geben, größer als Kometen normalerweise erfahren.

Zwei Männer nebeneinander, einer mit Pflanzendruck auf dem Hemd und der andere mit Brille und Bart.

Steven Desch(links) undAlan Jacksonder Arizona State University sind die Autoren der neuen Studie. Bilder über ASU.


Jackson fügte hinzu:

Wir wussten, dass wir auf die richtige Idee gekommen waren, als wir die Berechnung für was abgeschlossen hattenalbedo(wie reflektierend der Körper ist) würde die Bewegung von 'Oumuamua den Beobachtungen entsprechen. Es stellte sich heraus, dass dieser Wert derselbe war, den wir auf der Oberfläche von Pluto oder Triton beobachten, Körper, die mit Stickstoffeis bedeckt sind.

Könnte Oumuamua also wirklich ein Überbleibsel einer Welt wie Pluto sein, die reich an Stickstoffeis ist?

Um dies zu beantworten, berechneten die Forscher, wie schnell ähnliche Brocken im frühen Sonnensystem von Pluto und ähnlichen Körpern geschlagen worden sein könnten. Sie mussten auch wissen, wie hoch die Chancen stehen, dass uns ähnliche Brocken aus anderen Sonnensystemen erreichen. War es üblich oder selten? Sie kamen zu dem Schluss, dass das Objekt höchstwahrscheinlich vor etwa einer halben Milliarde Jahren vom ursprünglichen größeren Körper abgeschlagen wurde, und Stickstoffeis würde auch seine Form erklären. Laut Jackson:

Es wurde wahrscheinlich durch einen Einschlag vor etwa einer halben Milliarde Jahren von der Oberfläche gestoßen und aus seinem Muttersystem geschleudert. Da es aus gefrorenem Stickstoff besteht, erklärt sich auch die ungewöhnliche Form von 'Oumuamua. Wenn die äußeren Schichten des Stickstoffeises verdunsten, würde die Form des Körpers immer flacher geworden sein, genau wie ein Stück Seife, da die äußeren Schichten durch den Gebrauch abgerieben werden.

Quadratisches folienartiges Objekt, das im Weltraum über der Erde schwebt.

Die umstrittenste Theorie über „Oumuamua ist die“es könnte ein künstliches Objekt sein, hergestellt von einer fremden Zivilisation. Das Bild dieses Künstlers zeigt ein außerirdisches Lichtsegel-Raumschiff. Bild über Josh Spradling/Die Planetarische Gesellschaft.

In diesem Szenario war Oumuamua insofern wie ein Komet, als es eisig war und ein Teil dieses Eises in der Nähe der Sonne sublimierte, aber es bestand aus Eis, das in Kometen in unserem Sonnensystem nicht zu sehen war. Wie Desch kommentierte:

Diese Forschung ist insofern aufregend, als wir wahrscheinlich das Rätsel um „Oumuamua“ gelöst haben und es vernünftigerweise als einen Teil eines „Exo-Pluto“, eines Pluto-ähnlichen Planeten in einem anderen Sonnensystem, identifizieren können. Bis jetzt hatten wir keine Möglichkeit herauszufinden, ob andere Sonnensysteme Pluto-ähnliche Planeten haben, aber jetzt haben wir einen Teil von einem an der Erde vorbeiziehen sehen.

Frühere Theorien über 'Oumuamua beinhalten, dass es einFragment eines Supererd-Exoplaneten, zukosmischer Staubhase, und natürlich die viel diskutiertenaußerirdisches Lichtsegel.

Wie andere Wissenschaftler hoffen nun auch Desch und Jackson, dass in Zukunft weitere ähnliche Objekte gefunden werden, wie Jackson feststellte:

Wir hoffen, dass wir in etwa einem Jahrzehnt Statistiken darüber erhalten können, welche Arten von Objekten das Sonnensystem passieren und ob Stickstoffeisbrocken selten oder so häufig sind, wie wir es berechnet haben. In jedem Fall sollten wir in der Lage sein, viel über andere Sonnensysteme zu lernen und ob sie die gleichen Kollisionsgeschichten durchgemacht haben wie unseres.

Leider waren die Beobachtungen von 'Oumuamua zu dieser Zeit begrenzt, da es das Sonnensystem bereits verließ, als Astronomen es zum ersten Mal entdeckten. Wissenschaftler sagen jedoch, dass Objekte wie 'Oumuamua, die unser Sonnensystem passieren, ziemlich häufig sein sollten, so dass hoffentlich mehr Objekte wie es gefunden werden, die genauer untersucht werden können.

Flacher pfannkuchenförmiger Felsen, der im Weltraum schwebt.

Künstlerisches Konzept von 'Oumuamua als pfannkuchenförmiges Stück Stickstoffeis. Bild über William Hartmann/OUTFIT.

Fazit: Eine neue Theorie über Oumuamua besagt, dass das seltsame Objekt ein pfannkuchenförmiges Stück Stickstoffeis war, ein Überbleibsel einer Pluto-ähnlichen Welt aus einem anderen Sonnensystem.

Quelle: 1I/‘Oumuamua as an N2 ice fragment of an exo-Pluto surface: I. Size and Compositional Constraints

Quelle: 1I/‘Oumuamua as an N2 ice fragment of an exo-pluto surface II: Generation of N2 ice fragments and the origin of ‘Oumuamua

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