关于星际天体 1I/2017 U1 ‘Oumuamua 的异常加速度

我们表明，星际天体 1I/2017 (‘Oumuamua) 的 $P\sim8\,{\rm h}$ 测光周期与天体测量测得的 $A_{\rm ng}\sim2.5\times10^{-4}\,{\rm cm\,s^{-2}}$ 非引力加速度(在 $r\sim1.4\,{\rm AU}$ 处)可由挥发物的喷嘴状喷发解释，其活动迁移以追踪天体表面的日下点位置。采用 ‘Oumuamua 为 $a\times b \times c$ 长椭球的假设，该模型产生天体的钟摆式转动，并意味着长半轴 $a\sim 5A_{\rm ng}P^2/4\pi^2 \sim 260\,{\rm m}$。该尺度与基于测得亮度(假设反照率 $p\sim0.1$，适用于经历星际宇宙射线通量长期曝露的冰)对 ‘Oumuamua 大小的独立估计一致。利用光线追踪，我们为受物理一致的日下点力矩以及随时间变化的太阳-地球-‘Oumuamua 几何构型共同作用的椭球天体生成光变曲线。我们的合成光变曲线显示出与观测一致的混沌翻滚和截面光照变化引起的变化，同时避免了测光周期性的显著长期改变。若我们的模型正确，‘Oumuamua 在与其内太阳系相遇的 $\sim 100\,{\rm d}$ 期间经历了质量损失，浪费了总质量的 $\sim 10\%$，并具有冰质组成和极低的 $[{\rm C}/{\rm O}]\lesssim 0.003$。我们对 ‘Oumuamua 行为的解释与以下假说一致：它是在与嵌入的 $M_{\rm p} \sim M_{\rm Nep}$ 行星相遇后从星子盘外区被抛射，或从系外奥尔特云中被抛射。