هل يمكن أن يكون أومواموا شراعًا فضائيًا؟

مفهوم الفنان للشراع الضوئي ، عبر Josh Spradling /جمعية الكواكب.

عندما كان الكائن المعروف الآن باسم 'أومواموااكتشفت لأول مرةقبل عام ، فاجأ علماء الفلك. إنه جسم ممدود بشكل غريب ، وهبوط يشير مداره إلى أنه جاء من خارج نظامنا الشمسي. على الرغم من أن الأجسام البينجمية - أجسام طبيعية مثل المذنبات أو الكويكبات التي تتحرك بين الأنظمة الشمسية - كانت متوقعة ، إلا أنه لم يتم رؤية أي جسم مثل هذا من قبل. وبالتاليماذا كان؟ بدأ العلماء وغيرهم على الفور في التكهن واستنباط النظريات. الكويكب؟ المذنب؟ شظية كوكب مدمر؟ في 1 تشرين الثاني (نوفمبر) 2018 ، تم إصدار ورقة جديدة تثير مرة أخرى ملفإمكانيةأن 'Oumuamua قد يكون مصطنعًا - شيء مثللايت شيلأوالشراع الشمسي، مركبة فضائية طريقة دفعها هيضغط الإشعاعأو 'الرياح' من النجوم.

شموئيل بياليوابراهام لوبفي مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، شارك في تأليف الورقة البحثية الجديدة (ما قبل الطباعة هنا).

تقاويم 2019 القمرية هنا! اطلب ما يناسبك قبل ذهابهم. يقدم هدية عظيمة.

مفهوم الفنان عن الكائن الغريب بين النجوم 'أومواموا ، إذا كان بالفعل جسمًا صخريًا ، بناءً على البيانات المتاحة. صورة عبرالذي - التي/ م. سكاكين الحبوب.

عندما اكتسح أومواموا نظامنا الشمسي في أواخر عام 2017 ، كان يتحرك بسرعة. كان هناك وقت محدود لرصده بالتلسكوبات قبل أن يدور حول شمسنا ثم يغادر نظامنا الشمسي مرة أخرى. كونك صغيرًا وبعيدًا ، حتى عند الاقتراب من الشمس ، لم يساعد في الأمور أيضًا.

علم الفلكيون بالفعل أن 'أومواموا كان غريب الأطوار. أخبر مساره علماء الفلك أنه نشأ من خارج النظام الشمسي ، لكن شكله ، بأفضل ما يمكن تحديده ، لم يتطابق مع معظم الكويكبات أو المذنبات المعروفة. ومع ذلك ، في البداية ، اعتقد العلماء أنه كويكب. بعد ذلك ، بحلول الصيف الشمالي لعام 2018 ، مال العلماء أكثر نحو كونه مذنبًا. ولكن ، إذا كان مذنبًا ، فلماذا لم يظهر 'أومواموا إطلاق غازات - أي ، مذنب مميزتأكلأوذيل- متى كانت أقرب إلى الشمس؟ أدراسةبواسطةرومان رفيقوف، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة كامبريدج ، أظهر أن القوى التي كان ينبغي أن تنتج ذيلًايجب أن تؤثر أيضًا على دوران الكائن، لكنهم لم يفعلوا.

عندها ظهرت فكرة أن 'أومواموا قد لا يكون كويكبًاأومذنب ، بل 'شظية' من كوكب دمره نجم قزم أبيض. كما لوحظ فيمجلة كوانتافي 10 أكتوبر 2018:

على وجه الخصوص ، كان من شأن التسارع أن يطرد أومواموا لدرجة أنه سينفصل عن بعضه ، ويتكسر إلى قطع أصغر. إذا كان 'أومواموا مذنبًا ... لما نجا.

إذا كان كويكبًا ، فهذا أمر غير معتاد حقًا ، مع سيناريوهات غريبة لتكوينه. اقترح [رفيقوف] مثل هذا السيناريو في وقت سابق من هذا العام ، حيث يموت نجم عادي مكونًا قزمًا أبيض ، وفي أثناء ذلك يمزق كوكب ويطلق شظايا واضحة عبر المجرة.

أومواموا هي واحدة من تلك القطع. قال [رفيقوف]: 'في الأساس ، إنه رسول من نجم ميت'.

طوال الوقت ، توقع بعض الناس أن 'أومواموا قد لا يكون شيئًا طبيعيًا ، وأنه قد يكون شيئًا اصطناعيًا بدلاً من ذلك ، يتم إرساله' للتحقق 'من نظامنا الشمسي الداخلي.الحلاقة أوكام- حيث يكون التفسير الأبسط هو عادة التفسير الصحيح - أيد فكرة أنه ربما كان كائنًا طبيعيًا ، وإن كان شيئًا غير عادي.

أفضل منظر لدينا لـ 'أومواموا ، منتلسكوب ويليام هيرشلفي 29 أكتوبر 2017. الصورة من جامعة كوينز بلفاست / ويليام هيرشل تلسكوب.

لذلك 'كان Oumuamua غير معتاد لشكله المستنتج (ومع ذلك ، لم يكن من الممكن حله بالكامل باستخدام التلسكوبات) ونقصإطلاق الغازاتعندما تكون أقرب الشمس ، كما هو متوقع من مذنب. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك ميزة أخرى لـ 'Oumuamua جذبت انتباه علماء الفلك. في وقت سابق من هذا العام ، عندما كان يتجه للخروج من النظام الشمسي ، لوحظ ذلكتسارع قليلا في السرعة.

تم تحديد هذا التسارعليسبسبب تأثير الجاذبية للشمس أو أي كوكب في نظامنا الشمسي. لقد كان لغزًا. يمكن أن يؤدي إطلاق الغازات إلى حدوث ذلك ، ولكن لم يتم ملاحظة إطلاق الغازات على الإطلاق. أيضًا ، كان من الممكن أن يؤثر إطلاق الغازات على دوران الجسم ، ولكن لم يتم رؤيته أيضًا ، على الرغم من أن الجسم كان ينهار ، وفقًا للملاحظات المحدودة.

الورقة الجديدة تشير إلى أن الطاقة الشمسيةضغط الإشعاع- تم إنشاؤها بواسطة زخمالفوتوناتقادمًا من الشمس - يمكن بدلاً من ذلك أن يكون سببًا لزيادة السرعة. يبدو هذا معقولاً ، وهذا هو المكان الذي تصبح فيه القصة مثيرة للاهتمام حقًا.

وفقًا للحسابات ، لكي يكون ضغط الإشعاع هو سبب التسارع ، 'يجب أن يكون أومواموا جسمًا رقيقًا مع نسبة كتلة إلى مساحة صغيرة. يجب أن تكون صفيحة رقيقة ، يبلغ سمكها حوالي 0.01 بوصة (0.3 مم) و 65 قدمًا (20 مترًا) في نصف قطرها.

كما أوضح بول جيلستر فيمنشور ممتازعلى Centauri-Dreams:

لقد كنت مفتونًا بما يكفي في هذه المرحلة لسؤال الدكتور لوب عن تلك الأبعاد التي تختلف معهاالبياض(ينعكس الضوء الساقط على السطح). أخبرني أن الشكل البالغ 20 مترًا سيكون نصف القطر إذا كان الجسم عاكسًا مثاليًا ، على الرغم من أن الحجم سيكون أكبر إذا كانت قيمة البياض أصغر. نحن نرى اختلافات في الضوء المنعكس حيث 'يدور أومواموا خلال فترة دوران مدتها ثماني ساعات. وبالتالي ، بالنظر إلى الكائن كسطح رقيق ، يمكننا تخيل شكل مخروطي أو أسطواني مجوف.

قال لي لوب: 'يمكنك بسهولة تصور ذلك عن طريق تدوير قطعة من الورق المنحني والنظر إلى مساحة سطحها الصافية من زوايا مشاهدة مختلفة'.

مسار 'أومواموا من خلال النظام الشمسي. صورة عبرمدونة جاي أوتويل.

لوكانت الزيادة في السرعة بسبب ضغط الإشعاع الشمسي - وهذا غير معروف على وجه اليقين - عندئذٍ يحتاج الجسم إلى سطح رفيع يشبه الصفيحة وفقًا للباحثين. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الأضواء ، والتي يتم اختبارها بالفعل من قبل وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى كوسيلة للدفع في جميع أنحاء النظام الشمسي - باستخدام 'شراع' عملاق رفيع لجمع الفوتونات من الشمس وخلق الزخم. منورقة جديدة:

بالنظر إلى الأصل الاصطناعي ، فإن أحد الاحتمالات هو شراع ضوئي يطفو في الفضاء بين النجوم كحطام من معدات تكنولوجية متقدمة (Loeb 2018). تم تصميم وبناء مصابيح ذات أبعاد مماثلة من قبل حضارتنا الخاصة ، بما في ذلكIKAROSالمشروع وستارشوتمبادر. يمكن استخدام تقنية شراع الضوء بكثرة في نقل الشحنات بين الكواكب (Guillochon and Loeb 2015) أو بين النجوم (Lingam and Loeb 2017). في الحالة الأولى ، يمكن أن يؤدي الطرد الديناميكي من نظام كوكبي إلى حطام فضائي للمعدات التي لم تعد تعمل (Loeb 2018) وتطفو بالسرعة المميزة للنجوم بالنسبة لبعضها البعض في الجوار الشمسي.

الصحيفة الجديدة أثارت الكثير من التكهنات والجدل! لسوء الحظ ، 'أومواموا نفسها لا يمكن أن تكون بمثابة مصدر لمزيد من الإجابات ؛ إنه الآن بعيد جدًا عن أي ملاحظات إضافية. أفضل أمل الآن هو العثور على كائن آخر مماثل في المستقبل القريب.

بتطبيق موس أوكام ، لا يزالعلى الأرجحأن 'أومواموا كائن طبيعي ، ولكنه غير عادي للغاية ، استنادًا إلى البيانات المحدودة المتاحة.

ومع ذلك ، إذا كان من الممكن تأكيد فكرة ضغط الإشعاع الشمسي بطريقة ما ، فإن ذلك سيجعل الأمور ممتعة للغاية بالفعل.

مفهوم الفنان لمسبار الفضاء IKAROS ذو الشراع الضوئي. الصورة عبر ويكيميديا ​​كومنز / أندريه ميريكي.

هل تريد المزيد عن هذه الفكرة؟ نوقشت النتائج في البداية فيمشاركة بول جيلسترفي Centauri-Dreams.org في 29 أكتوبر 2018.

انظر أيضا ميشيلي وآخرون. ورق:تسارع غير جاذبي في مسار 1I / 2017 U1 ('Oumuamua).

انظر Trilling et al. ورق:ملاحظات سبيتزر لكثافة وشكل أومواموا وأومواموا.

وانظر ورقة Mamajek:Kinematics of the Interstellar Vagabond 1I / 'Oumuamua (A / 2017 U1).

أخيرًا ، نظرًا لأن الحياة تقلد الفن في بعض الأحيان ، ابحث عن العمل النهائي للخيال العلمي المتعلق بفكرة الأجسام بين النجوم التي تجتاح نظامنا الشمسي ، للكاتب البريطاني آرثر سي كلارك. الكتاب هو 'موعد مع راما، 'نُشر لأول مرة في عام 1973.

خلاصة القول: كان أومواموا أول كائن بين نجمي لوحظ يدخل إلى نظامنا الشمسي ، وقد جلب معه العديد من الأسئلة. لسوء الحظ ، من المحتمل أن تظل معظم هذه الأسئلة بدون إجابة ، لأن أومواموا الآن بعيد جدًا عن الملاحظات الإضافية.

المصدر: هل يمكن أن يفسر ضغط الإشعاع الشمسي 'تسارع أومواموا الغريب؟

عبر Centauri-Dreams