Ученые опровергли гипотезу о водородном составе астероида Оумуамуа

Результаты моделирования поведения водородного льда в космических условиях показали, что астероид Оумуамуа не может быть "водородным айсбергом". Таким образом ученые опровергли предположение, что особенности его движения связаны с реактивным выгоранием молекулярного водорода. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

1I/Оумуамуа — первый обнаруженный межзвездный объект, пролетающий через Солнечную систему, был открыт 19 октября 2017 года. Сначала его классифицировали как астероид, но позже ученые обнаружили, что он обладает негравитационным ускорением, которое скорее свойственно кометам. Однако под категорию комет он не подходил из-за слишком крупного размера и формы — Оумуамуа имеет вид сигары длиной 180 метров и шириной 30 метров.

В начале 2020 года группа астрофизиков высказала предположение, что Оумуамуа — "водородный айсберг", состоящий из льда молекулярного водорода, который, испаряясь при приближении к Солнцу, придает объекту реактивное ускорение. Возможным местом рождения астероида назвали молекулярное облако (GMC) W51, находящееся на расстоянии 17 тысяч лет от нас.

Ученые из США и Южной Кореи решили провести анализ и выяснить, мог ли загадочный астероид сформироваться в такой среде.

"Этот объект загадочен и труден для понимания, потому что он демонстрирует особые свойства, которые мы никогда не видели у комет и астероидов в нашей Солнечной системе, — приводятся в пресс-релизе Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики слова ведущего автора статьи, доктора Тима Хоанга (Thiem Hoang) из Корейского института астрономии и космических наук. — Гипотеза выглядела многообещающей, потому что она могла объяснить чрезвычайно вытянутую форму Оумуамуа, а также его негравитационное ускорение".

Гипотеза "водородного айсберга" основывалась на предположении, что водородный лед может образовываться в плотных молекулярных облаках.

"Если это так, ледяные объекты из молекулярного водорода должны быть в изобилии во Вселенной, что имеет далеко идущие последствия. Тогда водородный лед может быть предложен и для объяснения темной материи — загадки современной астрофизики", — продолжает Хоанг.

Согласно общепринятой теории формирования твердых объектов в космосе, их рост начинается в результате столкновения и слипания пыли микрометрового размера с образованием более крупных частиц. Но в случае "водородного айсберга" эта теория, по мнению авторов, не применима.

В новом исследовании ученые показали, что в плотной газовой среде на зернах быстро образуется слой водорода, который сорбирует материал с поверхности. Из-за этого частицы лишаются возможности слипаться.

Авторы также изучили возможные причины разрушения водородного льда — межзвездное излучение, космические лучи и межзвездный газ. Оказалось, что наиболее разрушительный эффект имеет свет звезд, вызывающий сублимацию — возгонку водорода. А это значит, что водородный айсберг просто не смог бы преодолеть 17 тысяч световых лет, отделяющих Солнечную систему от места его рождения.

"Тепловая сублимация путем столкновительного нагрева в молекулярных облаках может разрушить водородные айсберги размером с Оумуамуа еще до их выхода в межзвездную среду", — говорит второй автор статьи, доктор Абрахам Лоеб (Abraham Loeb), профессор естественных наук в Гарвардском университете.

Таким образом, происхождение и состав астероида Оумуамуа продолжают оставаться загадкой. Авторы надеются, что она будет разгадана после того, как начнет функционировать в полную силу Обсерватория имени Веры Рубин, которая нацелена на обнаружение подобных объектов.