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“星際訪客”頻繁現身,為探索地球生命起源帶來啥啟發 |新京報專欄

簡介圖新京報我們影片截圖據科技日報報道,美國哈佛大學天文學家阿米爾·西拉傑和自然科學教授亞伯拉罕·勒布在最新一期《天體物理學雜誌》發表論文稱,他們已經證實,2014年闖入地球大氣層的流星CNEOS2014-01-08來自另一個恆星系統,是迄今

人類如何研究地球內部

“星際訪客”頻繁現身,為探索地球生命起源帶來啥啟發 |新京報專欄

資料圖:“星際訪客”頻繁訪問,會帶來怎樣的資訊(圖文無關)。圖/新京報我們影片截圖

據科技日報報道,美國哈佛大學天文學家阿米爾·西拉傑和自然科學教授亞伯拉罕·勒布在最新一期《天體物理學雜誌》發表論文稱,他們已經證實,2014年闖入地球大氣層的流星CNEOS2014-01-08來自另一個恆星系統,是迄今已知的地球首位“星際訪客”,其拜訪地球的時間比著名的“奧陌陌”早3年。

研究人員認為,此類“星際訪客”可能每十年闖入地球一次,分析它們可為研究遙遠恆星系統的化學組成提供新見解。

“三年抱倆”

這項研究的起因是2017年10月發現的一顆名為“奧陌陌”(1I/?Oumuamua)的小天體,當時它距離地球3000萬千米。起初天文學家們以為它是一顆彗星或小行星,進一步觀測表明它的軌道離心率高達1。19,大於1表明是雙曲線軌道,也就是來自太陽系之外(對於太陽系天體如行星、彗星等,均為大小不一的橢圓軌道,離心率小於1)。

這引起了天文學家們的極大興趣,調動了包括斯皮策紅外太空望遠鏡在內的大型儀器對它進行了幾個月的觀測。資料分析表明,這是一個雪茄狀的小天體,大約長400米,寬40米,顏色偏紅,具有固態表面,但無法區分它是岩石還是金屬。為此國際天文學聯合會為它新設了一個天體分類I即星際天體(Interstellar object),1I即第一顆星際天體。

如果說第一顆星際天體出乎所有人意料,那麼接下來更沒想到,第二顆星際天體竟然來得如此之快。2019年8月30日,烏克蘭業餘天文學家根納迪·鮑裡索夫發現了一顆新的彗星。

其後,國際天文聯合會公佈,鮑裡索夫的軌跡是更為極端的雙曲線,軌道離心率為 3。36,並將其命名為2I/Borisov,是一顆來自太陽系之外的星際彗星。

這顆彗星的核心被彗發、塵埃和氣體雲包圍,估計直徑在500米左右(400-1000米)。這兩個天體都是高速造訪太陽系,奧陌陌的速度高達40千米每秒,鮑裡索夫速度也高達32千米每秒,因此不會被太陽系捕獲,只是匆匆過客。

既然一下“三年抱倆”,擁有兩個太陽系外來客的樣本,西拉傑與勒布在2019年就想到,這類小天體造訪地球應該不是個案,應該可以在近期的天文資料庫裡找到更多樣本。

他們立即動手搜尋了美國宇航局(NASA)的近地天體研究中心資料庫尋找其他星際天體,並在幾天內找到了疑似目標——2014年1月8日墜落在巴布亞紐幾內亞東北海岸的“馬努斯島流星”,資料編號是CNEOS 2014-01-08。

這顆流星直徑約為1。5英尺(約合0。45米)。透過資料分析,評估其與太陽系內行星引力之間的相互作用,它的軌跡也是無動力的雙曲線,即來自太陽系之外,進入太陽系的速度高達42千米每秒。它的時間比奧陌陌更早,因而是目前已知的第一個太陽系外訪客。

“星際訪客”頻繁現身,為探索地球生命起源帶來啥啟發 |新京報專欄

資料圖:未知的星空。圖/IC photo

宇宙其實很忙

兩位學者的研究論文一開始沒有被科學期刊接受,畢竟這樣的事例太過匪夷所思。關鍵時刻,美國國防部出了一份研究報告支援了他們的研究結論,即這顆流星的軌跡是來自於星際空間。

自人類有能力探測外太空以來,尤其是當航天事業發展起來之後,既然人類有能力進入太空,各國軍方也在時刻警惕外星人入侵的危險。監測隕石、流星和其他國家的航天器也是軍方重要的工作內容。各國軍方對此投資甚大,有些裝置甚至比天文學家手裡的儀器更精良,資料也更完備。

奧陌陌、鮑裡索夫、馬努斯島流星,三個樣本大小不一,這實際也正好可以讓科學家們透過統計方法評估星際空間的小天體密度及其來源的性質。它們的來源可能是銀河系厚盤(銀河系平面的主要部分)上的一顆恆星或者行星系統。那裡可能是每顆恆星會丟擲0。2~20倍地球質量的物質。三個天體的個頭大小各不相同,從統計上說,也正好符合來自於一次碰撞中的物質分佈。

更有意思的是,馬努斯島流星墜落在巴布亞紐幾內亞海洋,為此,哈佛大學已經制定了前往打撈隕石的計劃。如果能夠獲得成功,那麼這將是人類第一次獲得來自太陽系之外的物質樣本,能夠讓科學家研究其他恆星系統的化學成分和演化過程,與常規的光學觀測、宇宙線觀測形成有效補充。

有報道稱,這項研究表明,至少每過十年,地球上就會有一個“星際訪客”。如此頻繁地現身可能意味著,35億年前在地球上萌芽的生命種子可能來自另一個恆星系統。

這實際上也是我們對生命起源的追問和一種猜想——小天體在宇宙中,固然要經歷低溫、宇宙射線等對生命絕不友好的環境,但其內部依然可以為生命提供保護,成為生命向星際傳播的方舟。

我們至今不知道地球生命究竟是如何起源的,那麼,有沒有可能是某個小天體在三十多億前,攜帶著外星生命的種子來到地球,而且可能不止一次,在合適的時機(地球冷卻並形成海洋之後)在地球上得以繁榮?這依然是值得研究的科學話題。

藉助小天體向宇宙深處航行,或者外星文明會不會藉助類似物體探索宇宙,科幻作家們早已對此展開了豐富的想象。英國作家阿瑟·克拉克於1972年出版的科幻小說《與拉瑪相會》,就敘述了在22世紀時有一個50公里長的圓柱形外星太空船闖入太陽系的故事。

而這三個小天體告訴我們,宇宙其實很忙,我們未知的領域還很廣闊。

撰稿 / 孫正凡(天體物理學博士、科普作家)

編輯 / 馬小龍

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