オウムアムアは地球外の太陽帆になることができますか?

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2017年10月19日、ハワイのパノラマ測量望遠鏡とRapid Response System-1(Pan-STARRS-1)は、星間小惑星1I / 2017 U1(別名:Oumuamua)を初めて検出したことを発表しました。その後の数か月間、複数の追跡観察が行われ、天文学者がそのサイズと形状をよりよく理解できるようになり、同時に彗星と小惑星の両方の特性を持っていることが明らかになりました。

興味深いことに、その形状に基づいて、「オウムアムアは実際には星間宇宙船である可能性があるという推測もありました(ブレイクスルーリッスンは無線信号の兆候を監視していました!)。ハーバードスミソニアン天体物理学センター(CfA)の2人の天文学者による新しい研究は、さらに一歩進んだものであり、「オウムアムアは実際には地球外起源の軽い帆である可能性があることを示唆しています。

最近オンラインで発表された「太陽放射圧力が「オウムアムアの特異な加速を説明できるか」」という研究は、シュムエルビアリーとアブラハムローブ教授によって実施されました。ビアリーはCfAの理論と計算のための研究所(ITC)の博士研究員であるのに対し、ローブ教授はITCの責任者、ハーバード大学のフランクB.ベアードジュニア科学教授、および学長 画期的なスターショット 諮問委員会。

要約すると、「Oumuamuaは、太陽に最も接近してから40日後のPan-STARRS-1調査で最初に発見されました(2017年9月9日)。この時点で、それは太陽から約0.25 AU(地球と太陽の間の距離の4分の1)であり、すでに太陽系の外に出ていました。その時、天文学者はそれが高密度(岩石と金属の組成を示す)を持っているように見えて、それが急速に回転していることに気づきました。

太陽の近くを通過したときにガス放出の兆候は見られませんでしたが(これは彗星であったことを示していたでしょう)、研究チームはスペクトルを取得でき、「オウムアムアは以前考えられていたよりも氷のようだった。それから、それが太陽系を去り始めたので、 ハッブル宇宙望遠鏡 いくつかの予期しない動作を明らかにした「オウムアムア」の最終画像をいくつか撮りました。

画像を調査した後、別の国際的な調査チームは、「オウムアムアは予想どおりに減速するのではなく、速度が増加したことを発見しました。彼らが主張した最も可能性の高い説明は、「オウムアムアは太陽熱(別名アウトガス)のためにその表面から物質を排出していたということでした。この素材のリリースは、彗星の動作と一致しており、この速度の向上を達成するために必要な安定したプッシュをオウムアムアに与えます。

これに対して、ビアリーとローブは反対の説明を提供します。 「オウムアムアが実際に彗星だったとしたら、太陽に最も近い場所でガス放出が発生しなかったのはなぜですか。さらに、彼らは、アウトガスが加速の原因である場合、それが「オウムアムア」スピンの急速な進化を引き起こしたであろうことを示した他の研究を引用しています(観測されませんでした)。

基本的に、ビアリーとローブは、「オウムアムアが実際に軽い帆、推進力を生成するために放射圧に依存する宇宙船の形である可能性がある可能性を検討します。 画期的なスターショット 取り組んでいます。予定通り スターショット、 この軽い帆は、私たちの太陽系を研究し、生命の兆候を探すために別の文明から送られた可能性があります。ローブ教授がスペースマガジンにメールで説明したように:

「私たちは、太陽の光がその表面に及ぼす力の結果として、太陽から離れるオウムアムの過度の加速を説明します。この力が測定された過剰な加速度を説明するために、物体は非常に薄く、厚さが数ミリメートル、数十メートルの大きさである必要があります。これにより、オブジェクトの表面積が軽量になり、ライトセイルとして機能できます。その起源は、自然(星間媒質または原始惑星系円盤内)または人工(太陽系の内部領域への偵察任務のために送られる探査機として)のいずれかです。」

これに基づいて、BialyとLoebは、そのような人工オブジェクトが持つ可能性のある形状、厚さ、および質量と面積の比率を計算しました。彼らはまた、この物体が星間空間で生き残ることができるかどうか、そして回転と潮汐力によって引き起こされる引張応力に耐えることができるかどうかを決定しようとしました。

彼らが発見したのは、わずか1ミリの厚さ(0.3-0.9 mm)の帆で、固体材料のシートが銀河全体の旅を生き残るのに十分であるということでした。これは「オウムアムの質量密度(十分に制約されていません)。厚くても薄くても、この帆は、星間物質に浸透するダスト粒子やガスとの衝突、および遠心力と潮汐力に耐えることができます。

地球外の軽い帆が太陽系で何をするかに関して、ビアリーとローブはそのためのいくつかの可能な説明を提供します。まず、彼らは、プローブが実際には重力と恒星放射の影響下で浮いている消滅した帆であり、海に浮かぶ船の残骸からの破片に似ている可能性があることを示唆しています。これは理由を説明するのに役立ちます 画期的な聞く 無線送信の証拠は見つかりませんでした。

ローブはさらに彼が書いた最近の記事でこの考えを説明しました サイエンティフィックアメリカン、彼は、「オウムアムアは、星間空間から太陽系に漂着した人工遺物の最初の既知のケースである可能性があることを示唆しました。さらに、類似の寸法のライトセイルは、日本人が設計した イカロス プロジェクトと スターショットイニシアチブ 彼が関わっている。

「この機会は、新たなフロンティアのための潜在的な基盤を確立します宇宙考古学、すなわち宇宙における過去の文明の遺物の研究」とローブは書いた。 「人工起源の宇宙ゴミの証拠を見つけることは、「私たちは一人ですか?」という古くからの質問に肯定的な答えを提供します。これは私たちの文化に劇的な影響を与え、人間の活動の重要性に新しい宇宙の視点を追加します。」

一方、ローブがスペースマガジンに伝えたように、「オウムアムアは、私たちの太陽系を探査するためにやってきたエイリアンテクノロジーのアクティブな部分である可能性があります。 スターショット および同様のテクノロジー:

「T彼の代わりは、 `オウムアムアが偵察任務にあったと想像することです。 T彼が私が偵察の可能性を検討している理由は、 `オウムアがランダムな軌道をたどったという仮定は、私たちの銀河の星あたり〜10 ^ {15}のオブジェクトの生成を必要とするということです。この存在量は、2009年に行った計算に基づくと、太陽系からの予想よりも最大1億倍多くなります。「オウムアムアが偵察任務の標的プローブであり、オブジェクトのランダムな集団。」

ローブによれば、「オウムアムア」軌道が太陽から0.25 AU以内に到達したという事実もあり、これは太陽をあまり照射せずに地球を遮断するのに適した軌道です。さらに、地球から0.15 AU以内に到達しました。これは、フライバイを容易にするために設計された軌道修正の結果であった可能性があります。

あるいは、そのようなプローブを何百も送って、その1つが地球を研究するのに十分近づくことができる可能性があると彼は述べています。 Pan STARRS-1の調査で「Oumuamua」が最も接近した位置でほとんど検出されなかったという事実は、検出されなかった他の多くのそのようなオブジェクトがあり、「Oumuamua」がそのような多くのプローブの1つであるというケースを強化していることを示すものと見なすことができます。

天文学者が最近私たちの太陽系が「オウムアムア」のような何千もの星間物体を捕獲した可能性が高いと最近結論付けたことを考えると、これは星間ライトセイルの事例を証明(または反証)するのに役立つ将来の検出の可能性を開きます。

当然のことながら、ビアリーとローブは、「オウムアムアが本当に何であるかを確実に言うには未知数がまだ多すぎることを認めています。そして、それがたまたま自然の岩片であったとしても、以前に検出された他のすべての小惑星と彗星は、オウムアムアの現在の推定値よりも桁違いに大きい質量対面積比を持っていました。

それと、放射圧がそれを加速できるように見えるという事実は、「オウムアムアがこれまで見られたことのない新しいクラスの薄い星間物質を表していることを意味します。もし本当なら、それはそのような材料がどのようにして何によって(または誰によって)生成されたかなど、まったく新しい謎のセットを切り開きます。

天体望遠鏡では手に負えないほどの1年になりますが、「オウムアムアは今後も長年にわたって熱心な研究の対象であり続けるでしょう。そして、あなたは天文学者がそれらのより多くに目を光らせていることに賭けることができます!結局のところ、「ラマン人は3つにすべてを行う」でしょう?

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