• Planetoida Oumuamua od 2017 roku, gdy pojawiła się w Układzie Słonecznym, nieustannie zachwyca naukowców na całym świecie.
• W najnowszej publikacji Jennifer Bergner oraz Darryl Seligman zaproponowali teorię, która ich zdaniem wyjaśni zachowanie międzygwiezdnego obiektu.
• W celu ustalenia co napędza obiekt, naukowcy wzięli również pod uwagę badania sprzed 40 lat na temat wysokoenergetycznych cząśtek.

Początkowo uważany za asteroidę, później za kometę, a przez niektórych nawet brany za pojazd cywilizacji pozaziemskiej, 200-metrowy Oumuamua przeleciał przez centralną część Układu Słonecznego pod koniec 2017 roku. W czasie swojej krótkiej wizyty, skała zbliżyła się do Ziemi na odległość 24 milionów kilometrów (około 62 dystansów Ziemia-Księżyc) i zniknęła kilka tygodni po jej wykryciu. Obserwacje przeprowadzone w tym krótkim czasie szybko udowodniły, że Oumuamua znajduje się na tzw. hiperbolicznej orbicie, która wskazywała, że skała nie pochodzi z Układu Słonecznego. To oznacza niestety, że nigdy więcej jej nie zobaczymy.

Zauważony w naszej przestrzeni obiekt międzygwiezdny, Oumuamua wywołał sensację, skłaniając astronomów na całym świecie do zagłębienia się w dostępne dane, aby dowiedzieć się wszystkiego, co tylko możliwe o tym tajemniczym kawałku kosmicznej skały. Jedno z pytań, na które naukowcy próbowali odpowiedzieć, dotyczyło prędkości Oumuamua, która zdawała się zwiększać, gdy skała okrążała Słońce. Duże ciała, takie jak planety i gwiazdy, mogą przyspieszać mniejsze obiekty, takie jak komety i asteroidy, poprzez siłę grawitacji. W przypadku Oumuamua, która poruszała się z prędkością 87 kilometrów na sekundę, trzy razy szybciej niż przeciętna kometa w Układzie Słonecznym.

Doprowadziło ono wielu naukowców do wniosku, że Oumuamua to raczej kometa niż asteroida. Komety w Układzie Słonecznym zyskują dodatkowy pęd dzięki wyrzutowi pary wodnej, gazów i pyłu z ich lodowych jąder, gdy zbliżają się do Słońca. Takie komety posiadają jednak spektakularne ogony, które świecą na skutek procesu ulatniania się wspomnianych substancji. Obiekt nie wykazywał jednak żadnych oznak posiadania ogona.

Co napędza Oumuamua?

Już wielu naukowców podejmowało próbę wyjaśnienia mechanizmu przyspieszenia planetoidy, jednakże proponowane pomysły nie sprawdzały się. W najnowszej publikacji Jennifer Bergner audiunt chemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley oraz Darryl Seligman z Cornell University zaproponowali teorię, która ich zdaniem wyjaśni zachowanie międzygwiezdnego obiektu.

Próbuję wyjaśnić to ulatnianie od kilku lat. Najpierw myślałem, że może po prostu dookoła obiektu nie było wystarczająco dużo pyłu. Później przyszło nam na myśl, że być może jest zbudowany z bardziej lotnych materiałów niż te, które widzimy w zwykłych kometach, takich jak wodór, azot czy tlenek węgla. Ale każde z tych wyjaśnień miało teoretyczne problemy - wyjaśnił Darryl Seligman. 

Wodór, na przykład, wymagałby skrajnie niskich temperatur, aby zamarznąć w obiekty wielkości Oumuamuy, a naukowcy nie obserwują takich temperatur w chmurach molekularnych, gdzie te obiekty się formują. Azot nie występuje na tyle powszechnie w Drodze Mlecznej, aby wyjaśnić oczekiwaną liczbę takich ciał w galaktyce. Seligman i Bergner proponują podejście, według którego w składzie chemicznym Oumuamuy nie ma nic nadzwyczajnego. Zamiast tego, obiekt był poddany procesom poza Układem Słonecznym, których astronomowie nie znają z obserwacji naszych rodzimych komet.

Czytaj więcej: Pierwszy dzień wiosny. Co wspólnego ma z tym Mikołaj Kopernik?

Astronomowie odkurzyli badania sprzed 40 lat

Obliczenia zespołu wykazały, że teoretycznie siła tego ulatniającego się wodoru mogłaby wyjaśnić dziwne przyspieszenie Oumuamuy. Astronomowie odkurzyli nawet eksperymentalne badania sprzed ponad 40 lat, które dowodziły, że wysokoenergetyczne cząstki, takie jak te obecne w promieniowaniu kosmicznym, mogą rozdzielać wodór molekularny z lodu wodnego, ale jednocześnie zatrzymywać go wewnątrz bloku lodu.

To, co piękne w tym pomyśle, to fakt, że dokładnie to powinno się dziać z międzygwiezdnymi kometami. Mieliśmy te wszystkie głupie pomysły, jak góry lodowe z wodoru i inne szalone rzeczy, a to jest po prostu najbardziej typowe i sensowne wyjaśnienie - czytamy dalej w publikacji.

Chociaż Oumuamua odleciał na zawsze, Seligman ma nadzieję, że wkrótce odkryte zostaną nowe międzygwiezdne obiekty, które pomogą astronomom znaleźć odpowiedzi na pozostałe pytania oraz dostarczą danych na temat  innych układów planetarnych w naszej Galaktyce. Nowe teleskopy, które mają znacząco przyspieszyć i ułatwić takie obserwacje i badania, mają zostać wprowadzone do służby w ciągu najbliższej dekady.