Léargas an ealaíontóra ar ʻOumuamua, an chéad réad idir-réaltach is eol a rith tríd an nGrianchóras. (ESO / M. KORNMESSER)

Billiún Bliain i Spás Idir-réaltach: A bhfuil ar eolas againn inniu faoi 'Oumuamua

Seo a d’fhoghlaim muid ón gcéad réad a aimsíodh riamh chun dul isteach inár nGrianchóras ó spás idir-réaltach.

Billiúin blianta ó shin, áit thar a bheith difriúil ab ea ár nGrianchóras ón rud atá ar eolas againn inniu. Ní raibh aon chruth beatha ilcheallach ar an Domhan: gan phlandaí, gan ainmhithe, gan atáirgeadh gnéasach. Ní raibh a fáinní ag Saturn fós, mar níor tharla an t-imbhualadh a rinne scrios ar cheann dá ghealaí ollmhóra go fóill. Agus bhí an crios astaróideach i bhfad níos saibhre ná mar atá sé inniu, lán de choirp chreagacha a díbríodh imtharraingt i spás idir-réaltach le fada an lá.

Tá scéal den chineál céanna ag gach Grianchóras, má thuigeann muid conas a fhoirmíonn siad i gceart. Tosóidh na pláinéid agus rudaí eile timpeall orthu imtharraingtí beaga creagach - chomh maith leis na cinn faoi cheannas oighir níos faide amach. Rachaidh cuid mhór de na rudaí seo as a riocht, agus iad ag taisteal tríd an réaltra go dtí go rachaidh siad isteach go randamach i gcomharsanacht ghrianchóras eachtrannach eile. In 2017, den chéad uair, d’aimsigh muid réad ag dul tríd ár nGrianchóras nach foláir a tháinig lasmuigh de: interloper interrstellar 'Oumuamua. Seo an méid atá ar eolas againn faoi inniu.

Tugadh C / 2017 U1 ar an réad ar a dtugtar 'Oumuamua anois ar dtús nuair a measadh gur cóiméad a bhí ann, agus ansin A / 2017 U1 nuair a measadh gur astaróideach é. Sa lá atá inniu ann, tugtar I / 2017 U1 air, mar is é an chéad réad idir-réaltach (I) is eol dó cuairt a thabhairt ar ár nGrianchóras. Chuaigh sé chuig ár nGrianchóras ó thuas, ag dul is gaire don Ghrian ar Meán Fómhair 9. Tá sé ar a bhealach i dtreo Úránas anois, agus é i ndán dó an Grianchóras a fhágáil. (NASA / JPL-CALTECH)

Tá an t-ainm Haváís 'Oumuamua thar a bheith mealltach, agus é á aistriú mar "scout nó teachtaire ón am atá thart i gcéin." Nuair a chonaiceamar an réad seo ag dul tríd ár nGrianchóras, léim sé amach mar rud murab ionann agus aon rud eile. Tá fithis ag gach réad a fuaireamar riamh maidir lenár nGrian. Is iad na ceithre rogha:

  • ciorclach, le eicínt 0,
  • éilipseacha, le eccentricity idir 0 agus 1,
  • parabolic, le eccentricity de 1 go díreach,
  • nó hipearbóileach, a bhfuil eccentricity níos mó ná 1 aige.

Fuaireamar rudaí i ngach ceann de na ceithre rang, leis na rudaí hipearbólacha a fhreagraíonn do chóiméid a ciceáil imtharraingteach sa chaoi is go n-imeoidh siad as an nGrianchóras. Tá eccentricities acu beagán níos mó ná 1, le luachanna cosúil le 1.0001 nó mar sin.

Ach nuair a fuaireamar ‘Oumuamua den chéad uair, d’aithníomar gur rud speisialta a bhí ann. Murab ionann agus gach rud eile a fuaireamar riamh, ba é 1.2 a eccentricity.

Ruthag ainmniúil astaróideach idir-réaltach ʻOumuamua, arna ríomh bunaithe ar bhreathnuithe an 19 Deireadh Fómhair, 2017 agus ina dhiaidh sin. D'imigh luasghéarú ar an ruthag breathnaithe a fhreagraíonn do ~ 5 mhiocrón in aghaidh an tsoicind² thar a raibh tuartha, ach tá sé sin suntasach go leor chun míniú a éileamh. (TONY873004 DE CHOIMISIÚIN WIKIMEDIA)

Bealach eile chun a thuiscint cén fáth go raibh sé chomh neamhghnách is ea breathnú ar a luas ar a bhealach amach as an nGrianchóras.

Dá mba rud é gur crios de chuid Kuiper tú a rinne idirghníomhú le domhan ollmhór eile lasmuigh de Neiptiún, nó a chuir Neiptiún as a riocht, d’fhéadfá é a cheangal ónár nGrianchóras go himtharraingteach, ag tabhairt fithis hipearbóileach dó. Ach bheadh ​​a luas uasta, tar éis dó an Grianchóras a fhágáil, thart ar ~ 1 km / s. An déileáil chéanna le haghaidh astaróideach atá suaite ag Iúpatar: d’fhéadfadh sé luasanna cúpla (ach níos lú ná 10) km / s a ​​bhaint amach nuair a fhágfadh sé an Grianchóras, ach gan a bheith níos mó.

Le haghaidh 'Oumuamua? Nuair a fhágfaidh sé an Grianchóras, beidh a luas 26 km / s, líon dochreidte mór do rud a thionscnaíonn inár gcomharsanacht áitiúil.

Fithisíonn pláinéid an Ghrianchórais, mar aon leis na astaróidigh sa chrios astaróideach, iad ar fad beagnach san eitleán céanna, ag déanamh fithisí éilipseacha, beagnach ciorclach. Taobh amuigh de Neiptiún, éiríonn rudaí níos lú iontaofa de réir a chéile. Ach ba cheart go mbeadh luas uasta ag aon rud a bhfuil bunús an Chórais Gréine aige agus é ag imeacht ón gCóras Gréine ba chóir a bheith i bhfad faoi bhun an méid a thugamar faoi deara le haghaidh 'Oumuamua. (INSTITIÚID EOLAÍOCHTA TELESCOPE SPÁS, ROINN GRAFAICE.)

Is é sin le rá, caithfidh bunús seach-gréine a bheith leis. B'éigean an réad seo a theacht ó spás idir-réaltach: ó chóras réalta eile ar dócha gur chuir sé as i ngan fhios dó i bhfad ó shin. De réir na samhlacha teoiriciúla is fearr atá againn, ba cheart go mbeadh go leor billiúin de na rudaí seo, ar a laghad, do gach réalta aonair inár réaltra féin. Tá sé thar a bheith dóchúil go dtéann go leor de na rudaí seo tríd ár nGrianchóras ar bhonn bliantúil, ach níor aimsíomar riamh iad roimhe seo.

Go dtí 'Oumuamua.

Beochan a thaispeánann cosán an idirphléascóra idir-réaltach ar a dtugtar ʻOumuamua anois. Cuireann an teaglaim de luas, uillinn, ruthag, agus airíonna fisiciúla go léir leis an gconclúid gur tháinig sé seo níos faide ná ár nGrianchóras. (NASA / JPL - CALTECH)

Agus é ag teacht tríd an nGrianchóras, rith sé taobh istigh d’fhithis Mearcair: an-ghar don Ghrian. Toisc gur annamh a scanann ár dteileascóip an-ghar don Ghrian, ní bhfuaireamar amach é go dtí gur thrasnaigh sé go dtí an taobh eile d’fhithis na Cruinne, nuair a bhí sé ar a bhealach amach as an nGrianchóras cheana féin. Fuaireamar é nuair a bhí sé ag an bpointe is gaire dár ndomhan, ag achar díreach 23 milliún km: timpeall 60 oiread an achair idir an Domhan agus an Ghealach.

Bhí sé ag bogadh go han-tapa ag an mbealach is gaire, ag sroicheadh ​​luas uasta 88 km / s: thart ar thrí huaire chomh hard leis an luas a bhfithisíonn an Domhan an Ghrian. Agus fós, as seo go léir, bhí an t-ádh dearg orainn é a tharraingt amach as na sonraí. Ach nuair a bhí na comharthaí tosaigh sin againn go raibh sé ann, áfach - a fuarthas ón suirbhé Pan-STARRS - bhí an deis againn na breathnuithe sin a leanúint le teileascóip mhóra chumhachtacha a mharú.

Réadlann Pan-STARRS1 ar bharr Haleakala Maui ag luí na gréine. Trí scanadh iomlán a dhéanamh ar an spéir infheicthe go dtí doimhneacht éadomhain ach go minic, is féidir le Pan-STARRS aon rud atá ag gluaiseacht laistigh dár nGrianchóras a fháil os cionn gile dealraitheach ar leith. Rinneadh fionnachtain 'Oumuamua ar an mbealach sin go díreach, trí ghluaiseacht a rianú i gcoibhneas le cúlra réaltaí seasta. (ROB RATKOWSKI)

Bhí dath i bhfad níos géire air ná beagnach aon rud eile atá ar eolas againn: is cosúla leis na astaróidigh Traí a fheicimid ag fithisiú Iúpatar. Tá dath difriúil air ó na saolta oighreata fíor a bhfuil aithne againn orthu, lena n-áirítear na ceintrí, na cóiméid, agus na rudaí crios Kuiper a aimsímid inár gCóras Gréine féin. Ach bhí sé thar a bheith leadránach ar bhealach éigin, gan aon ghnéithe móilíneacha, ionsúcháin nó astaíochta a thaispeáint.

Bhí sé dorcha, bhí sé dearg, agus tríd an bhfaisnéis sin a chomhcheangal leis na tomhais gile agus achair a thógamar, d’fhéadfadh réalteolaithe a méid a chinneadh. Bhí sé níos lú ná beagnach gach rud a bhfuil aithne againn air, ag díreach timpeall 100 méadar. Tugann na breathnuithe le fios nár mhór go raibh deannach ar bith ann ar a laghad: ar a mhéad bhí taespúnóg de dheannach micrea-mhéid (0.000001 méadar) á astú óna dhromchla. ‘Is cinnte nach raibh Oumuamua, is cuma cén bunús a bhí leis, cosúil le cóiméad ar chor ar bith.

De réir mar a théann siad timpeall ar an nGrian, is féidir le cóiméid agus astaróidigh briseadh suas beagáinín, le smionagar idir na smutáin feadh chosán an fhithis ag síneadh amach le himeacht ama, agus ag cur na cithfholcadáin meteor a fheicimid nuair a théann an Domhan tríd an sruth smionagar sin. Ceann de na puzail mhóra de ‘Oumuamua is ea an fáth, nuair a rinne Spitzer í a íomháú (a thóg an íomhá a thaispeántar anseo), nach bhfuarthas smionagar de chineál ar bith: bhí sé go hiomlán cosúil le pointe. (NASA / JPL-CALTECH / W. REACH (SSC / CALTECH))

Le linn mhí Dheireadh Fómhair, 2017, bhreathnaigh sraith teileascóip a ghile agus an chaoi ar athraigh sé le himeacht ama. Thar scála ama de thart ar 3.6 uair an chloig, athraíodh a ghile ar bhealach tréimhsiúil ag fachtóir 15: líon mór neamhchoitianta do chóiméad nó astaróideach. Is é an t-aon mhíniú atá air ná ‘Caithfidh Oumuamua a bheith ina réad rothlach an-fhada. Gan deannach, eisfhearadh, nó meicníocht éigin chun an solas a cheilt uaidh, ní mór go mbeadh difríocht éigin sa mhéid ag brath ar a threoshuíomh. Nuair a fheicimid treo “fada” Oumuamua, feicimid é ar an gceann is gile; nuair a fheicimid a threo “gearr”, feicimid é ar a laghad.

Cuar éadrom 'Oumuamua, ar dheis, agus an cruth agus an treoshuíomh tátal, tumtha ón gcuar féin. (COIMISIÚN NAGUALDESIGN / WIKIMEDIA)

Ach ansin, d’éirigh rudaí aisteach. Nuair a rianaíomar amach cosán Oumuamua, fuaireamar amach nach raibh fithis gnáth hipearbóbach oiriúnach go maith. Bhí luasghéarú breise ann, amhail is go raibh rud éigin á bhrú, chomh maith le tionchar na domhantarraingthe. Cé gur chuir roinnt abhcóidí feiceálacha mínithe thar a bheith fiáin amach mar eachtrannaigh, níorbh é sin a léirigh na sonraí.

Ní gá dúinn dul i muinín mínithe iontacha nuair a dhéanfaidh an drochrud. Díreach mar nach raibh coma aige - an ghné is coitianta de shaol oighir agus carraige a théamh - ní chiallaíonn sé sin nach bhféadfadh sé go mbeadh cineál éigin eisfheartha ann. Ag an méid beag agus an t-achar mór atá ag 'Oumuamua, d'fhéadfaimis a thabhairt i gcrích nach raibh braon gáis timpeall air, ach ní bheimis in ann scaird idirleata amháin de ejecta a bhrath.

Cóiméad 67P / CG arna íomháú ag Rosetta. ‘Tá Oumuamua an-difriúil ó thaobh cruth, méid agus comhdhéanamh dromchla ón gcóiméad seo, ach d’fhéadfadh scaird eisfheartha cosúil leis an gceann seo, más lasmuigh den lár agus as-ais é, a ghluaisne aimhrialta ar shlí eile a mhíniú. (ESA / ROSETTA / NAVCAM)

Conas a d’fhéadfaimis an fhaisnéis seo go léir a thabhairt le chéile chun ciall a bhaint aisti ar bhealach comhsheasmhach?

Tá sé indéanta, ach teastaíonn meascán de fhachtóirí nach bhfaca muid riamh cheana. Go háirithe:

  • scaird eisiatach, mar a chonaiceamar ag eascairt ón taobh istigh de Cóiméad 67P / Churyumov-Gerasimenko,
  • gan aon Bheirnicé, agus dá bhrí sin dromchla gan ices so-ghalaithe den chuid is mó,
  • bunús ón taobh amuigh den Chóras Gréine,
  • agus corp nach rothlaíonn ach a thiteann go chaotóideach agus é ag bogadh tríd an nGrianchóras.

Ní féidir é seo a dhéanamh ach má tá scaird ag teacht chun cinn as 'Oumuamua, agus má tá an scaird lasmuigh den lár agus lasmuigh den ais ón idirnasc sníomh, tumúil seo.

Tá roinnt méideanna comhdhúile so-ghalaithe in astaróidigh, agus is minic gur féidir leo eireabaill a fhorbairt agus iad ag druidim in aice leis an nGrian. Cé go bhféadfadh sé nach bhfuil eireaball nó coma ag ʻOuuamua, is dóichí go mbeidh míniú réaltfhisiceach ar a iompar a bhaineann le héadaí, agus nach bhfuil baint ar bith aige le heachtrannaigh. (ESA–SCIENCEOFFICE.ORG)

Ní hé an tátal dochreidte gur tháinig 'Oumuamua ón taobh amuigh dár nGrianchóras, ach go raibh sé seo annamh agus coitianta. Maidir le réad aonair, cosúil le ‘Oumuamua, is dócha nach dtiocfaidh sé chomh gar do Chóras Gréine eile arís. Ní rachaidh sé chomh gar do réalta ach uair amháin gach 100 trilliún bliain - thart ar 10,000 oiread aois reatha na Cruinne. Mar a dúirt an t-eolaí Gregory Laughlin, “ba é seo an t-am de shaol Oumuamua.”

Maidir lenár nGrianchóras, mar gheall ar an líon mór rudaí mar seo atá ag eitilt tríd an réaltra, is dócha go mbíonn teagmháil dhlúth againn mar seo timpeall cúpla uair in aghaidh na bliana. Ba é 2017 an chéad uair a chonaic muid a leithéid de rud, ach is dócha go bhfuaireamar na billiúin acu le linn shaolré ár nGrianchórais. B’fhéidir go mbeadh cuid acu, má bhí an cineál cineálta, imbhuailte leis an Domhan fiú.

D’fhéadfadh go mbeadh an oiread agus ~ 10²⁵ réad mar seo ag eitilt trínár réaltra. Gach uair go minic, beidh an t-ádh dearg orainn casadh le duine acu. Den chéad uair riamh, chonaiceamar ceann dúinn féin.

Tá Starts With A Bang ar Forbes anois, agus athfhoilsithe ar Meán a bhuíochas lenár lucht tacaíochta Patreon. Tá dhá leabhar ag Ethan, Beyond The Galaxy, agus Treknology: The Science of Star Trek ó Tricorders go Warp Drive.