< ФРЕНД исследует поверхность Марса и радиационную обстановку у планеты

Новые странности межзвездного астероида Оумуамуа

Если считать, что негравитационное ускорение Оумуамуа вызвано его (ненаблюдаемой) кометной активностью, а степень асимметрии выбросов соответствует средней асимметрии выбросов комет Солнечной системы, то Оумуамуа должен был быстро раскрутиться и разрушиться центробежными силами.

---

Владислава Ананьева

Первый пролетевший через Солнечную систему межзвездный объект 1I/2017 ’Oumuamua был открыт обзором Pan-STARRS в октябре 2017 года. Почти сразу выяснилось, что его свойства весьма необычны – он имеет сильно вытянутую форму, вращается сразу вокруг двух осей (кувыркается) и не проявляет никаких признаков кометной активности. В мае 2018 года было объявлено, что Оумуамуа испытывает дополнительное негравитационное ускорение, обратно пропорциональное квадрату расстояния от Солнца и направленное от него, величина негравитационного ускорения на гелиоцентрическом расстоянии 1 а.е. составила (4.92 ± 0.16)·10^-6 м/с². К 2 января 2018 года, когда Оумуамуа наблюдали в последний раз, невязка относительно предвычисленного положения в отсутствии негравитационного ускорения достигла 22 угловых секунд.

Негравитационные ускорения не раз наблюдались у комет Солнечной системы, они вызываются реактивными силами при истечении струй газа и пыли. Однако Оумуамуа не проявлял никаких признаков кометной активности! Авторы смогли примирить теорию и наблюдения, предположив, что Оумуамуа на гелиоцентрическом расстоянии 1.4 а.е ежесекундно испускал ~1.5 кг водяного пара и ~2.1 кг угарного газа – этих величин достаточно, чтобы они обеспечили наблюдаемое ускорение 1I/2017, но находились под верхними пределами на уровень его кометной активности. 

19 сентября 2018 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья Романа Рафикова из Кембриджского университета, посвященная оценкам влияния измеренного негравитационного ускорения Оумуамуа на его вращение вокруг своей оси. Струи газа и пыли, испускаемые кометным ядром, как правило, не симметричны относительно его центра масс и по закону сохранения момента импульса должны приводить к раскрутке ядра. Рафиков рассмотрел 209 комет Солнечной системы с измеренными негравитационными ускорениями и оценил среднюю степень асимметрии выбросов в 0.006 ± 0.0017. Если предположить, что асимметрия выбросов Оумуамуа такая же, как у комет Солнечной системы, то наблюдаемое негравитационное ускорение этого объекта должно было сопровождаться его быстрой раскруткой, составляющей 0.0016 сек^-1. Эта величина достаточна, чтобы за два с половиной месяца, в течение которых астероид наблюдался, раскрутить его из полностью не вращающегося состояния до вращения с периодом в 1 час. Ничего подобного не наблюдалось – судя по кривой блеска 1I/2017, все это время он кувыркался с двумя примерно постоянными периодами, главный из которых составляет 8.67 ± 0.34 часов.

Получив этот результат, Рафиков обернул решение задачи и оценил степень асимметрии выбросов Оумуамуа при условии неизменности (в пределах погрешностей измерения) его периодов вращения. Эта величина составила 3·10^-5. Иначе говоря, чтобы примирить неизменность периодов вращения и значительное негравитационное ускорение Оумуамуа, приходится предположить, что его газопылевые выбросы удивительно симметричны относительно центра масс и отклоняются от оси симметрии не более, чем на 0.7 см (при ориентировочных размерах объекта 230х35х35 метров!). Таким образом, отмечает Рафиков, постоянство скорости вращения Оумуамуа – сильное свидетельство против кометной природы его негравитационного ускорения.

Что же тогда ускоряет этот загадочный объект? По расчетам Marco Micheli и его коллег, представленных в мае 2018 года, Оумуамуа может ускоряться давлением солнечного света. Эта гипотеза разом объясняет и отсутствие кометной активности, и постоянство периодов вращения. Но тогда придется допустить, что его средняя плотность на три-четыре порядка ниже, чем средняя плотность кометных ядер…

Источники: https://arxiv.org/pdf/1809.06389.pdf
https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1820/eso1820a.pdf

---