來自太陽系外的彗星，有些本來就是從太陽系跑出去的！日本國家天文臺（NAOJ）的天文學(xué)家，分析了兩個永遠(yuǎn)離開太陽系的天體路徑，并確定它們很可能也來自太陽系以外。這些結(jié)果提高了我們對外太陽系和更遠(yuǎn)星際空間的理解。

并不是所有彗星都沿著封閉的軌道繞太陽運(yùn)行，有些在飛向星際空間之前高速穿越太陽系，再也不會回來。雖然計算這些彗星的去向很簡單，但確定它們來自哪里就更難了。

有兩種可能的情況：在第一種情況下，彗星最初在遠(yuǎn)離太陽的穩(wěn)定軌道上，但與經(jīng)過的天體引力相互作用將彗星拉出其軌道。然后，彗星落入內(nèi)太陽系，在被拋出星際空間之前，可以在那里觀察到它。在第二種情況下，一顆彗星起源于很遠(yuǎn)的某個地方，可能是一個不同的行星系統(tǒng)，當(dāng)它在星際空間飛行時，隨機(jī)地穿過太陽系一次，然后繼續(xù)前進(jìn)。日本國家天文臺的天文學(xué)家Arika Higuchi和Eiichiro Kokubo計算了在每種情況下通常預(yù)期的軌跡類型。

然后，研究小組計算與對兩個不同尋常的外出天體觀測進(jìn)行了比較，這兩個天體分別是2017年發(fā)現(xiàn)的1i/‘Oumuamua和2019年發(fā)現(xiàn)的2i/Borisov。研究發(fā)現(xiàn)，星際起源假設(shè)為這兩個天體的路徑提供了更好匹配。研究還表明，氣體巨型天體經(jīng)過太陽系附近，有可能破壞長軌道彗星的穩(wěn)定，并將它們置于類似于這兩個天體的軌道上。觀測還沒有發(fā)現(xiàn)任何可以與這兩個外出天體聯(lián)系起來的氣態(tài)巨型天體。但需要對小型星際天體進(jìn)行進(jìn)一步的理論和觀測研究，以更好地確定這些天體的起源。

其研究結(jié)果發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。兩種不同的起源：星際空間和奧爾特云的背景下，研究了雙曲軌道上的天體通過內(nèi)太陽系的動力學(xué)性質(zhì)。解析地推導(dǎo)出每個起源的偏心率e和近日點距離q的概率分布，并估計每單位時間產(chǎn)生的天體數(shù)量作為這些量的函數(shù)。通過比較來自兩個其源的數(shù)字，可以評估對于具有給定偏心和近日點距離的雙曲天體，哪個原點更有可能。研究發(fā)現(xiàn)，給定的雙曲天體起源于星際的可能性，隨著偏心率和近日點的減小而增加。

相反，雙曲物體被經(jīng)過的恒星從奧爾特云散射的可能性隨著偏心率的減小和近日點的增加而增加。通過仔細(xì)考慮它們的軌道元素，得出結(jié)論：1I/2017U1‘Oumuamua(e?1.2和Q?0.26Au)和2i/2019Q4 Borisov(e?3.3和Q?2Au)都最有可能來自星際，而不是從奧爾特云散射而來。然而研究人員也發(fā)現(xiàn)，奧爾特云天體可以被亞恒星甚至亞木星質(zhì)量微擾器散射成像上述兩個已知例子一樣的雙曲線軌道。這突顯了需要更好地描述自由漂浮的棕矮星和行星的低質(zhì)量端特征。

博科園｜研究/來自：日本國家天文臺

參考期刊《皇家天文學(xué)會月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz3153

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