Scientists determine the origin of extra-solar object ‘Oumuamua

In 2017, the first interstellar object from beyond our solar system was discovered via the Pan-STARRS astronomical observatory in Hawaii. It was named ‘Oumuamua, meaning „scout” or „messenger” in Hawaiian. The object was like a comet, but with features that were just odd enough to defy classification.

Two Arizona State University astrophysicists, Steven Desch and Alan Jackson of the School of Earth and Space Exploration, set out to explain the odd features of ‘Oumuamua and have determined that it is likely a piece of a Pluto-like planet from another solar system. Their findings have been recently published in a pair of papers in the AGU Journal of Geophysical Research: Planets.

„In many ways ‘Oumuamua resembled a comet, but it was peculiar enough in several ways that mystery surrounded its nature, and speculation ran rampant about what it was,” said Desch, who is a professor in the School of Earth and Space Exploration.

From observations of the object, Desch and Jackson determined several characteristics of the object that differed from what would be expected from a comet.

In terms of speed, the object entered the solar system at a velocity a bit lower than would be expected, indicating that it had not been traveling in interstellar space for more than a billion years or so. In terms of size, its pancake shape was also more flattened than any other known solar system object.

They also observed that while the object acquired a slight push away from the sun (a „rocket effect” common in comets as sunlight vaporizes the ices they are made of), the push was stronger than could be accounted for. Finally, the object lacked a detectable escaping gas, which is usually depicted visibly by a comet’s tail. In all, the object was very much like a comet, but unlike any comet that had ever been observed in the solar system.

Desch and Jackson then hypothesized that the object was made of different ices and they calculated how quickly these ices would sublimate (passing from a solid to a gas) as ‘Oumuamua passed by the sun. From there, they calculated the rocket effect, the object’s mass and shape, and the reflectivity of the ices.https://www.youtube.com/embed/Fo0_pICQsJw?color=whiteCredit: Arizona State University

„That was an exciting moment for us,” Desch said. „We realized that a chunk of ice would be much more reflective than people were assuming, which meant it could be smaller. The same rocket effect would then give ‘Oumuamua a bigger push, bigger than comets usually experience.”

Desch and Jackson found one ice in particular—solid nitrogen—that provided an exact match to all the object’s features simultaneously. And since solid nitrogen ice can be seen on the surface of Pluto, it is possible that a cometlike object could be made of the same material.

„We knew we had hit on the right idea when we completed the calculation for what albedo (how reflective the body is) would make the motion of ‘Oumuamua match the observations,” said Jackson, who is a research scientist and an Exploration Fellow at ASU. „That value came out as being the same as we observe on the surface of Pluto or Triton, bodies covered in nitrogen ice.”

They then calculated the rate at which chunks of solid nitrogen ice would have been knocked off the surfaces of Pluto and similar bodies early in our solar system’s history. And they calculated the probability that chunks of solid nitrogen ice from other solar systems would reach ours.

„It was likely knocked off the surface by an impact about half a billion years ago and thrown out of its parent system,” Jackson said. „Being made of frozen nitrogen also explains the unusual shape of ‘Oumuamua. As the outer layers of nitrogen ice evaporated, the shape of the body would have become progressively more flattened, just like a bar of soap does as the outer layers get rubbed off through use.”

Could ‘Oumuamua have been alien technology?

Although ‘Oumuamua’s cometlike nature was quickly recognized, the inability to immediately explain it in detail led to speculation that it is a piece of alien technology, as in the recently published book „Extraterrestrial: The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth” by Avi Loeb of Harvard University.

This has sparked a public debate about the scientific method and the responsibility of scientists not to jump to unwarranted conclusions.

„Everybody is interested in aliens, and it was inevitable that this first object outside the solar system would make people think of aliens,” Desch said. „But it’s important in science not to jump to conclusions. It took two or three years to figure out a natural explanation—a chunk of nitrogen ice—that matches everything we know about ‘Oumuamua. That’s not that long in science, and far too soon to say we had exhausted all natural explanations.”

Although there is no evidence that it is alien technology, as a fragment of a Pluto-like planet, ‘Oumuamua has provided scientists with a special opportunity to look at extrasolar systems in a way that they have not been able to before. As more objects like ‘Oumuamua are found and studied, scientists can continue to expand our understanding of what other planetary systems are like and the ways in which they are similar to, or different from, our own solar system.

„This research is exciting in that we’ve probably resolved the mystery of what ‘Oumuamua is and we can reasonably identify it as a chunk of an ‘exo-Pluto,’ a Pluto-like planet in another solar system,” Desch said. „Until now, we’ve had no way to know if other solar systems have Pluto-like planets, but now we have seen a chunk of one pass by Earth.”

Desch and Jackson hope that future telescopes, like those at the Vera Rubin Observatory/Large Synoptic Survey Telescope in Chile, which will be able to survey the entire southern sky on a regular basis, will be able to start finding even more interstellar objects that they and other scientists can use to further test their ideas.

„It’s hoped that in a decade or so we can acquire statistics on what sorts of objects pass through the solar system, and if nitrogen ice chunks are rare or as common as we’ve calculated,” Jackson said. „Either way, we should be able to learn a lot about other solar systems, and whether they underwent the same sorts of collisional histories that ours did.”

Oamenii de știință de la Universitatea de Stat din Arizona încearcă să determine originea obiectului extra-solar „Oumuamua”

Acest tablou de William K. Hartmann, care este om de știință senior emerit la Institutul de Științe Planetare din Tucson, Arizona, are la bază o comandă de la Michael Belton și prezintă un concept al „obiectului Oumuamua ca un disc în formă de clătită. Credit: William Hartmann

În 2017, primul obiect interstelar de dincolo de sistemul nostru solar a fost descoperit prin intermediul observatorului astronomic Pan-STARRS din Hawaii. A fost numit ‘Oumuamua, care înseamnă „cercetaș” sau „mesager” în hawaiană. Obiectul era ca o cometă, dar cu trăsături care erau destul de ciudate pentru a sfida clasificarea.

Doi astrofizicieni ai Universității de Stat din Arizona, Steven Desch și Alan Jackson, de la Școala de Explorare a Pământului și Spațiului, și-au propus să explice trăsăturile ciudate ale lui ‘Oumuamua și au stabilit că este probabil o bucată dintr-o planetă asemănătoare lui Pluto dintr-un alt sistem solar. Descoperirile lor au fost publicate recent într-o pereche de lucrări în AGU Journal of Geophysical Research: Planets.

„În multe privințe, Oumuamua seamănă cu o cometă, dar era destul de ciudat în mai multe feluri încât misterul i-a înconjurat natura și speculațiile s-au dezlănțuit despre ceea ce era”, a spus Desch, care este profesor la Școala de Explorare a Pământului și a Spațiului.

Din observațiile obiectului, Desch și Jackson au determinat mai multe caracteristici ale obiectului care difereau de ceea ce s-ar aștepta de la o cometă.

În ceea ce privește viteza, obiectul a intrat în sistemul solar cu o viteză puțin mai mică decât s-ar fi așteptat, indicând că nu mai călătorea în spațiul interstelar de mai bine de un miliard de ani sau cam așa ceva. În ceea ce privește dimensiunea, forma clătitei a fost, de asemenea, mai aplatizată decât orice alt obiect cunoscut al sistemului solar.

De asemenea, au observat că, în timp ce obiectul a dobândit o ușoară împingere de la soare (un „efect rachetă” obișnuit în comete pe măsură ce lumina soarelui vaporizează înghețurile din care sunt făcute), împingerea a fost mai puternică decât s-ar putea considera. În cele din urmă, obiectului îi lipsea un gaz de evacuare detectabil, care este de obicei reprezentat vizibil de coada unei comete. În total, obiectul seamănă foarte mult cu o cometă, dar spre deosebire de orice cometă care fusese observată vreodată în sistemul solar.

Desch și Jackson au emis apoi ipoteza că obiectul era format din diferite subștanțe înghețate și au calculat cât de repede se vor sublima acestea (trecând de la un solid la un gaz) pe măsură ce „Oumuamua trece pe lângă soare. De acolo, au calculat efectul rachetei, masa și forma obiectului și reflectivitatea ghețarilor.
„A fost un moment incitant pentru noi”, a spus Desch. „Ne-am dat seama că o bucată de gheață ar fi mult mai reflectantă decât presupuneau oamenii, ceea ce însemna că ar putea fi mai mică. Același efect de rachetă i-ar da apoi lui Oumuamua o velocitate mai mare, mai mare decât experimentează de obicei cometele.”

Desch și Jackson au găsit în special o gheață – azot solid – care a oferit o potrivire exactă a tuturor trăsăturilor obiectului simultan. Și întrucât gheața solidă cu azot poate fi văzută pe suprafața lui Pluto, este posibil ca un obiect asemănător unei comete să poată fi făcut din același material.

„Știam că am atins ideea potrivită atunci când am finalizat calculul pentru ce albedo (cât de reflectant este corpul) va face ca mișcarea„ Oumuamua să se potrivească cu observațiile ”, a spus Jackson, care este cercetător și cercetător la ASU. „Această valoare a ieșit ca fiind aceeași pe care o observăm pe suprafața lui Pluto sau Triton, corpuri acoperite de gheață cu azot”.

Apoi au calculat rata la care bucăți de gheață solidă cu azot ar fi fost doborâte de pe suprafețele lui Pluto și corpuri similare la începutul istoriei sistemului nostru solar. Și au calculat probabilitatea ca bucăți de gheață solidă cu azot din alte sisteme solare să ajungă la ale noastre.

„Probabil a fost scos de pe suprafață de un impact în urmă cu aproximativ jumătate de miliard de ani și aruncat din sistemul său”, a spus Jackson. „A fi făcut din azot înghețat explică, de asemenea, forma neobișnuită a lui ‘Oumuamua. Pe măsură ce straturile exterioare de gheață de azot s-au evaporat, forma corpului ar fi devenit mai aplatizată, la fel ca o bucată de săpun, care se subțiază prin utilizare. „

Oumuamua ar fi putut fi o tehnologie extraterestră?

Deși natura cometică a lui ‘Oumuamua a fost recunoscută rapid, incapacitatea de a o explica imediat în detaliu a dus la speculații că este o piesă de tehnologie extraterestră, ca în cartea recent publicată „Extraterestru: primele semne ale vieții inteligente dincolo de pământ” de Avi Loeb de la Universitatea Harvard.

Ilustrarea unei istorii plauzibile pentru „Oumuamua: Originea în sistemul său părinte în urmă cu aproximativ 0,4 miliarde de ani; eroziunea de către razele cosmice în timpul călătoriei sale către sistemul solar; și trecerea prin sistemul solar, inclusiv cea mai apropiată abordare de Soare pe 9 septembrie 2017 și descoperirea sa în octombrie 2017. În fiecare punct al istoriei sale, această ilustrație arată dimensiunea prezisă a lui ‘Oumuamua și raportul dintre cele mai lungi și mai scurte dimensiuni.

Acest lucru a stârnit o dezbatere publică despre metoda științifică și responsabilitatea oamenilor de știință de a nu trece la concluzii nejustificate.

„Toată lumea este interesată de extratereștri și era inevitabil ca acest prim obiect din afara sistemului solar să-i facă pe oameni să se gândească la extratereștri”, a spus Desch. „Dar este important în știință să nu se ajungă la concluzii. A fost nevoie de doi sau trei ani pentru a afla o explicație naturală – o bucată de gheață cu azot – care să se potrivească cu tot ce știm despre ‘Oumuamua. Asta nu este atât de lung în știință, și mult prea mult în curând să spunem că am epuizat toate explicațiile naturale „.

Deși nu există dovezi că este o tehnologie extraterestră, ca fragment al unei planete asemănătoare lui Pluto, „Oumuamua le-a oferit oamenilor de știință o ocazie specială de a privi sistemele extrasolare într-un mod pe care nu l-au putut până acum. Pe măsură ce sunt găsite și studiate mai multe obiecte precum „Oumuamua”, oamenii de știință pot continua să ne extindă înțelegerea despre cum sunt alte sisteme planetare și modalitățile prin care acestea sunt similare sau diferite de propriul nostru sistem solar.

„Această cercetare este captivantă prin faptul că am rezolvat probabil misterul a ceea ce este„ Oumuamua ”și îl putem identifica în mod rezonabil ca o bucată de„ exo-Pluto ”, o planetă asemănătoare lui Pluto într-un alt sistem solar”, a spus Desch. „Până acum, nu am avut de unde să știm dacă alte sisteme solare au planete asemănătoare lui Pluto, dar acum am văzut o bucată dintr-una trecând pe Pământ”.

Desch și Jackson speră că viitoarele telescoape, precum cele de la Vera Rubin Observatory / Large Synoptic Survey Telescope din Chile, care vor putea supraveghea în mod regulat întregul cer din sud, vor putea începe să găsească și mai multe obiecte interstelare pe care și alți oameni de știință pot folosi pentru a-și testa ideile în continuare.

„Se speră că peste un deceniu vom putea obține statistici cu privire la ce fel de obiecte trec prin sistemul solar și dacă bucățile de gheață cu azot sunt rare sau la fel de obișnuite precum am calculat”, a spus Jackson. „Oricum ar fi, ar trebui să putem învăța multe despre alte sisteme solare și dacă acestea au suferit aceleași tipuri de istorii colizionale ca și ale noastre”.

O explicație a titlului:

Arthur C. Clarke: „Rendez-vous cu Rama”

„Rendez-vous cu Rama” (publicat initial in 1973) este un roman extrem de captivant atat pentru fanii cartilor SF, cat si pentru oricare alti cititori care apreciaza o lectura de calitate fara sa fie neaparat interesati de gen, pentru ca are cateva ingrediente esentiale: contine o poveste despre dorinta impletita cu temerea omului de a cunoaste alte forme de viata din Univers, actiunea este desfasurata usor in fata ochilor cititorilor, ca un papirus delicat, mentinand suspansul la cote inalte, iar personajele principale sunt frumos conturate, astfel incat sa ne devina simpatice si sa le dorim cat mai putine piedici in drumul lor.

Subiectul este unul care atrage atentia inca de la primele pagini: dupa ce pe 11 septembrie 2077, un meteorit distruge Padova, Verona si Venetia, ucide sute de mii de oameni si lasa in urma pagube materiale irecuperabile, omenirea decide sa intreprinda o actiune care sa o fereasca de astfel de dezastre in viitor si anume demareaza proiectul Paza Spatiala. Iar peste 50 de ani, cand in Sistemul Solar (unde Pamantul nu mai e singura planeta populata, ci omenirea s-a extins si pe Mercur, Marte si cativa sateliti) isi face aparitia o misterioasa nava cilindrica de dimensiuni fabuloase, toata lumea vede in sfarsit utilitatea proiectului.

Singura nava aflata suficient de aproape de gigantul cilindric pe care cercetatorii il boteaza Rama este cea a capitanului Norton, un navigator experimentat si un cu un echipaj unit, care ii este extrem de loial. In timp ce savantii de la Uniunea Planetara, care avea sediul pe Luna, incearca sa inteleaga de unde vine si unde se duce colosul cilindric, capitanul si oamenii lui exploreaza strania nava, care pare a fi o intreaga planeta. Desi initial arata aseptica, inghetata si lipsita de viata, treptat isi schimba aspectul si se populeaza cu plante si diverse fiinte bizare, care par sa se creeze conform unor tipare aflate in memoria navei.

DIn pacate, echipajul lui Norton, desi are parte de cateva aventuri, nu reuseste sa descopere chiar toate secretele navei si nici sa-i cunoasca pe creatori (in ideea ca poate, la un moment dat, ar fi fost si ei recreati din tiparele salvate), pentru ca Rama se apropie de Soare, iar caldura devine insuportabila pentru o biata nava pamanteana. Traiectoria navei-planeta insuficient explorate este o surpriza de proportii pentru toata lumea, care avea cu totul alte idei despre ce se va intampla cu ea. Insa, desi lucrurile par sa aiba o incheiere, finalul romanului ne lasa sa intelegem ca de fapt aventura intalnirii cu Rama nu se incheie aici.

„Rendez-vous cu Rama” de Arthur C. Clarke este un roman care trezeste curiozitatea cititorului cu fiecare pagina pe care o intoarce si care infatiseaza cu multa migala contactul omenirii cu o lume necunoscuta, dar deopotriva fascinanta si infricosatoare. Intalnirea naste o serie de probleme morale si politice, ba chiar starneste un conflict intre membrii Uniunii Planetare, care nu se pot pune de acord nici in privinta intentiilor constructorilor navei straine si nici in privinta masurilor care ar trebui luate de catre uniune in scopul apararii personale, facand cu atat mai interesanta desfasurarea actiunii. Iar disparitia navei nu ii lamureste mai mult decat aparitia ei: „Se putea specula la infinit, dar originea si telul ramanilor ramaneau complet necunoscute.”

Ideea unui film inspirat de acest volum, pe care Morgan Freeman si David Fincher intentionau sa-l realizeze inca de la inceputul anilor 2000, inca nu a reusit sa se cristalizeze, ultima data existand discutii in 2010. Se pare ca deocamdata nu au gasit pe nimeni care sa scrie un scenariu suficient de convingator.

Castelul Corvinilor la început de secol XlX

Rendez-vous cu Rama

Scientists determine the origin of extra-solar object ‘Oumuamua

O explicație a titlului:

Arthur C. Clarke: „Rendez-vous cu Rama”

În umbra Lunii

Cu vaporul la munte și la mare

Norvegia va construi primul tunel pentru vapoare din lume. Tunelul prin munți va feri navele de furtunile puternice

Rateu de carburator

Metastaze pentru toți

Întreb și eu…

Io no soi marinero, soy capitan

Vigilență

Rain in Spain…