В 2017 году астероид Оумуамуа, пронесшийся через Солнечную систему, вызвал значительный интерес, в том числе благодаря своей необычайно вытянутой форме. Ученые пытались определить, каким образом он приобрел такую конфигурацию и почему мы не встречаем подобных объектов в нашей звездной системе.
Оумуамуа оказался поистине уникальным объектом, не имеющим аналогов с точки зрения известных человечеству характеристик. Название этому небесному телу было дано по-гавайски, поскольку осенью 2017 года его обнаружила обсерватория Pan-STARRS, расположенная на Гавайях. В переводе с гавайского языка «Оумуамуа» означает «посланник из далёких мест». Его траектория и скорость движения убедительно свидетельствуют о том, что астероид не является частью Солнечной системы, а прибыл из межзвездного пространства. Этот первый зафиксированный случай сделал наблюдение Оумуамуа знаковым событием для астрономов.
С поступлением новых данных стало очевидно, что объект во время движения совершает вращение вокруг своей оси, изменяя при этом свою яркость. В конечном итоге удалось определить его габариты: длина составляет 230 метров, а ширина – приблизительно 35 метров. Таким образом, длина астероида почти в семь раз превышает его ширину. Подобных небесных тел астрономы ранее не фиксировали, и они пытаются понять, каким образом астероиды могут формировать столь необычные очертания. В основном это объясняют естественными факторами, но звучит и версия о возможном искусственном происхождении Оумуамуа.
Недавно китайские астрономы предприняли попытку определить сущность данного объекта. Их вычисления представлены в научной публикации, доступной на сервере препринтов Корнеллского университета. Исследователи пришли к выводу, что подобные Оумуамуа экстремально вытянутые небесные тела могут возникать как обломки более крупных объектов, разрушенных под действием гравитации. Это называется приливным разрушением: если меньший объект оказывается к большему слишком близко, притяжение последнего разрывает «жертву».
У каждого небесного тела, будь то звезда или планета, существует определенный предел, пересечение которого приводит к гибели приближающегося объекта. Этот предел известен как предел Роша. Например, в 2029 году мы ожидаем близкую встречу с астероидом Апофис. По расчетам, он должен пролететь мимо Земли на расстоянии всего 32 тысяч километров — это лишь на несколько тысяч километров дальше того самого предела Роша. Иными словами, окажись Апофис чуть ближе, мы получим бомбардировку падающими обломками 325-метровой глыбы.
Ученые отмечают, что их коллеги ранее выдвигали предположение о возможности того, что Оумуамуа является фрагментом планеты. В свою очередь, они предложили иную интерпретацию: это может быть частица одного из «строительных блоков» планет – небесных тел, из которых формируются каменистые миры, известные как планетезимали. Стоит отметить, что многие исследователи рассматривают Главный пояс астероидов, расположенный между Марсом и Юпитером, как не сформировавшуюся планету, поскольку гравитационное воздействие Юпитера не позволило этим обломкам объединиться.
В рассматриваемом сценарии предполагается, что в определенной планетной системе эти планетезимали не получили возможности сформировать полноценную планету, а напротив, были разрушены. Анализ показал, что для этого необходимо наличие единственного крупного тела – газового гиганта. Он должен оказывать значительное воздействие на планетезимали, находящиеся в его окрестностях, приводя к существенному вытягиванию их орбит, подобно орбите Плутона. Впоследствии, гипотетическое тело, достигающее нескольких километров в поперечнике, может приблизиться к звезде, что приведет к его распаду и отколупанию от него вытянутых фрагментов, подобных Оумуамуа.
Для получения максимального количества вытянутых обломков, выброшенных из планетной системы, исследователи провели сопоставление различных моделей звезд и их планет, стремясь добиться эффекта гравитационного разгона.
Оптимальным вариантом для данного явления оказалась система, состоящая из звезды с массой, вдвое меньшей массы Солнца – красного карлика. Планета в этой системе должна быть схожа с Юпитером и располагаться значительно ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу. Однако подобный прием невозможен со звездами, подобными Солнцу: моделирование демонстрирует, что потенциальные предшественники Оумуамуа в основном будут уничтожаться при падении на такое светило. Это и объясняет отсутствие подобных астероидов в нашей Солнечной системе.
Даже при наиболее благоприятных условиях, например, в звездной системе, состоящей из красного карлика и планеты, схожей с Юпитером, вероятность возникновения объекта, подобного «Оумуамуа», и его последующего выталкивания в межзвездное пространство, составляет всего три процента. Таким образом, в 2017 году мы, вне сомнения, столкнулись с чем-то чрезвычайно редким и уникальным.