证据表明 1I/2017 U1(‘Oumuamua)由分子氢冰构成
地球与行星天体物理
2020-06-17 v1 星系天体物理
摘要
‘Oumuamua(I1 2017)是首个被观测到以非束缚双曲轨道穿越内太阳系的宏观(l∼100 m)天体。其光变曲线显示出强烈的周期性变化,且未显现出彗发或分子放气的任何迹象。天体测量表明,‘Oumuamua在 outbound 轨迹上经历了非引力加速度,但能量平衡论证表明该加速度与太阳系彗星所表现出的水冰升华驱动喷流不一致。我们证明,‘Oumaumua的所有观测性质均可由其含有显著比例的分子氢(H₂)冰来解释。与入射太阳通量成正比的 H₂ 升华产生覆盖表面的喷流,再现了观测到的加速度。升华导致的质量损耗使天体轴比单调增加,解释了‘Oumuamua的形状。将‘Oumuamua的轨迹在太阳系中回溯,可计算其在遭遇太阳前的质量与轴比。我们表明,富 H₂ 天体可在巨分子云最冷的致密核中合理形成,那里数密度约为 n∼10⁵,温度接近 T=3 K 的背景。形成后暴露于星系宇宙射线意味着约 τ∼100 Myr 的年龄,解释了‘Oumuamua入射轨迹的运动学。
引用
@article{arxiv.2005.12932,
title = {Evidence that 1I/2017 U1 (`Oumuamua) was composed of molecular hydrogen ice},
author = {Darryl Seligman and Gregory Laughlin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.12932},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in ApJL, 8 pages, 2 figures. All software is available at https://github.com/DSeligman/Oumuamua_Hydrogen