人類發現的首個來自太陽系外的星際天體“奧陌陌”的起源，被兩位華人科學家揭開。

北京時間2020年4月13日，國際學術期刊《自然·天文》(Nature Astronomy) 在線發布了中國科學院國家天文台張韻博士與美國加州大學聖克魯茲分校林潮教授的研究論文。他們的研究認為，奧陌陌這類星際天體可能是被原行星系統中恒星的潮汐作用撕碎并甩出的碎片，因為太靠近恒星而被撕裂甩出，其中一塊恰好路過了太陽系。在多孔的表面下，它可能深藏着水。這項研究以數值模拟結果首次全面系統地複現了奧陌陌的所有特征。

這也是奧陌陌在2017年首次被發現後，第一次有科學家明确提出其起源。

泛星計劃望遠鏡（來源：全國科技名詞委網站）

發現：闖入太陽系的天外來客

2017年10月19日晚，位于夏威夷毛伊島上哈雷阿卡拉天文台的泛星計劃（Pan-STARRS）望遠鏡打開圓頂，準備開始晚上的巡天觀測。

當晚的觀測負責人是夏威夷大學天文系博士後Rob Weryk博士。在開始觀測不久，電腦信息就提示發現了一個可疑近地天體。Rob對此天體的運動軌迹進行了估算，結果讓他很是吃驚，從其運行軌迹來看，不太像太陽系内天體的軌道。接下來幾天，他又利用更大口徑的加拿大-法國-夏威夷望遠鏡（CFHT）進行了追蹤觀測，進一步确認了此天體的軌道非常極端：雙曲線軌道偏心率達到了1.19，這是目前已知最高的。如此高的偏心率表明這是一個來自于太陽系之外的天體。這是目前為止人類發現的第一個星際天體。

藝術家描繪的奧陌陌（來源：ESO/M. Kornmesser）

命名：神秘的遠方信使

這顆有着深紅色外觀的天體，被國際天文學聯合會給予了一個永久的科學名字1I/2017 U1。除科學名稱之外。科學家們還用夏威夷當地的土語命名它為1I/ʻOumuamua，意為“第一位來自遠方的使者”。

在命名其标準中文名稱時，全國科學技術名詞審定委員會天文學名詞審定委員會接納了國家天文台研究員陳學雷的建議，将其音譯為“奧陌陌”星：“奧”有神秘莫測之意，“陌”意味着遠方的信使。這一建議得到了絕大多數委員的贊同和支持，最後天文學名詞委員會公布“奧陌陌”為第一個系外天體的中文名稱。

張-林數值模拟得到的奧陌陌（來源：國家天文台/張韻）

争議：彗星、小行星還是外星飛船？

奧陌陌和地球的接觸實在是太短了。在經過太陽系引力的作用後，它又以極快的速度遠離太陽，消失在太空望遠鏡能捕捉的範圍内。也因此，這位星際訪客給科學家們留下了諸多謎團。

奧陌陌長約100米，長短軸比例為6:1–10:1，遠遠大于已知太陽系内小天體的長短軸比例，具有極其特殊的狹長外形。它在運動過程中伴随着快速旋轉，并且自轉軸不固定。

在奧陌陌被發現之前，現有的行星系統理論認為，彗星更容易被其原有行星系統甩出，并且由于彗星比同尺寸的小行星更為明亮，可觀測到的星際天體應多為彗星。

奧陌陌的運動軌迹很飄忽，不能完全用引力來解釋。換句話說，它看上去有額外的“動力”。而這點在彗星身上會發生。奧陌陌在靠近太陽時發生了加速，似乎可以用彗星機制來解釋。彗星含有豐富的冰物質，受太陽輻射而升華，在身後留下長長霧狀的彗尾。這個尾巴就像噴氣式推進器一樣，為彗星提供了額外的加速度。

然而，奧陌陌的外形更像小行星而非彗星，且找不到有彗星活動的證據。科學家們從而又推測奧陌陌是一顆小行星而非彗星。

哈佛大學理論物理學家Avi Loeb趁機抛出了“星際光帆”假說，即奧陌陌可能是一艘外星文明制造的飛船，受光子的推力前進，就像帆船被風鼓動。但美國搜索外星文明研究所（SETI）表示，并未在奧陌陌上找到人工無線電信号。

在奧陌陌消失兩年後，它的起源仍令天文學家們十分困惑。

近距飛越恒星潮汐撕裂過程（來源：國家天文台/張韻）

揭秘：恒星潮汐作用揭開奧陌陌神秘面紗

通過使用超級計算機進行的數值模拟研究，張韻與林潮兩位科學家在最新發表的論文中提出，奧陌陌可能是被原行星系統中恒星的潮汐作用撕碎并甩出的碎片。這一發現或能解釋奧陌陌的一些獨有特性。

“奧陌陌的光譜性質顯示它在原來的行星系統中曾經受到恒星的強烈熱輻射，這個特征可以通過近距飛越恒星産生，而如此近距離的接觸可能使得奧陌陌的母體被恒星的潮汐作用撕裂，并将奧陌陌甩出原系統。”張韻談到。

他們發現，恒星的潮汐力會将天體撕碎成許多的細長型碎片。如果母體離恒星的距離在幾十萬千米之内，就會在恒星潮汐的作用下扭曲、瓦解。母體随即會産生非常扁長的轉動碎片，這些碎片有足夠的動能，可以逃離這個行星系統。這些碎片還具有翻滾旋轉的特征，長短軸的比例大多數高于5:1，有些甚至高于10:1。母體表面會變得非常熱，大部分揮發性物質都會蒸發。研究人員認為，其更深層可能保留了水。奧陌陌多孔表面所出現的蒸發現象，或能解釋科學家在奧陌陌飛掠太陽時觀測到的非引力加速度。

這個母體可能是一個千米級别的星子（相當于行星胚胎的星雲），或是一顆“超級地球”（比地球大很多的岩石行星），最初繞着一顆低質量恒星或白矮星旋轉。

藝術家描繪的奧陌陌潮汐撕裂形成過程（來源：北京天文館/喻京川）

未來：更多“奧陌陌”進入人類視野？

“類似奧陌陌的星際天體穿越太陽系不應該是一個偶然事件，從概率上估計，每個太陽系周圍的恒星系統平均至少可以産生百萬億數量級的類似星際天體，才能夠解釋奧陌陌闖入太陽系事件的發生概率。”張韻補充道，他們發現，從數千米直徑的彗星到地球大小的行星均有可能是類奧陌陌星際天體在被潮汐撕碎甩出前的母體，所産生的星際天體數量恰好可以解釋奧陌陌的出現概率。

随着我國和國際上各個巡天望遠鏡的建設和投入使用，未來将會在太陽系内發現更多的星際天體。

耶魯大學天文系教授格雷戈裡·拉夫林表示，由于這些星際天體在被甩出前反複經過原行星系統的宜居帶，組成生命的有機物質可能通過這些天體在星際間傳播，為人類探索生命起源的奧秘提供了新的思路。

封面新聞徐亞岚 綜合自中新網、科技日報、中科院國家天文台網站、全國科技名詞委網站、澎湃新聞等

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