1I/ʻOumuamua

Omdat dit die eerste voorwerp van sy soort was, het die Internasionale Astronomiese Unie (IAU), wat name aan ruimtevoorwerpe gee, voor ’n probleem te staan gekom. Dit is eers as komeet C/2017 U1 geklassifiseer en later as asteroïde A/2017 U1, omdat dit nie ’n koma gehad het nie.

Nadat onteenseglik bewys is dit kom van buite die Sonnestelsel, is ’n nuwe naam geskep: I, vir Interstellêre voorwerp. Omdat ʻOumuamua die eerste voorwerp was wat as sulks geïdentifiseer is, het dit 1I vooraan sy naam gekry. Daar kan na die voorwerp verwys word as 1I; 1I/2017 U1; 1I/ʻOumuamua of 1I/2017 U1 (ʻOumuamua).^[3]

Die naam kom van die Hawaise woord ʻoumuamua, wat "verkenner" beteken^[3] (van ʻou, "uitreik", en mua, wat "eerste" beteken en ter wille van nadruk herhaal word^[3]), en weerspieël hoe die voorwerp ’n verkenner of boodskapper uit die verre verlede is wat na die mensdom uitreik. Die naam is deur die Pan-STARRS-span gekies.^[22]

Waarnemings en gevolgtrekkings oor ʻOumuamua se wentelbaan is hoofsaaklik verkry met data van die Pan-STARRS 1-teleskoop^[23] en Kanada-Frankryk-Hawaii-teleskoop, en oor sy samestelling en vorm met data van die Baie Groot Teleskoop en Gemini-Suid-teleskoop in Chili,^[24] asook die Keck II-teleskoop in Hawaii. Die data is versamel deur Karen J. Meech, Robert Weryk en hulle kollegas, en hulle bevindings is op 20 November 2017 in die tydskrif Nature gepubliseer.^[25][26] Ná die aankondiging is die Hubble- en Spitzer-ruimteteleskoop ook vir waarnemings ingespan.^[27][28]

ʻOumuamua is klein en donker. Dit is nie met sy perihelium op 9 September 2017 waargeneem nie, omdat dit sy helderheid tot ’n skynbare magnitude van ~13,5 beperk het.^[29] Teen einde Oktober het ʻOumuamua reeds verdof tot ’n skynbare magnitude van ~23,^[30] en middel Desember 2017 was dit te dof en het dit te vinnig beweeg om selfs met die grootste grondgebaseerde teleskope te bestudeer.^[24]

Die SETI-instituut se radioteleskoop het ʻOumuamua bestudeer, maar geen ongewone radioseine waargeneem nie.^[31] Ook geen smalbandseine is gevind nie.^[32]

Baan

Dit lyk of ʻOumuamua rofweg uit die rigting van Vega in die sterrebeeld Lier kom.^{[33][34][35][36]} Die voorwerp se inkomende bewegingsrigting was 6° vanaf die sonapeks (die rigting van die Son se beweging relatief tot die plaaslike sterre), en dit is die waarskynlikste rigting waaruit voorwerpe van buite die Sonnestelsel ons sal nader.^[35][37] Waarnemings oor twee weke het ’n buitengewoon hiperboliese baan bevestig.^[4][25] Sy snelheid relatief tot die Son wanneer dit in die interstellêre ruimte is, is 26,33 km/s of 94 800 km/h.

Teen middel November 2017 was sterrekundiges seker dit is ’n interstellêre voorwerp.^[39] Gebaseer op waarnemings oor 34 dae, is ʻOumuamua se eksentrisiteit 1,2: die grootste wat nog waargeneem is^[40][7] totdat 2I/Borisov in Augustus 2019 ontdek is. ’n Eksentrisiteit van meer as 1 beteken die voorwerp beweeg vinniger as die Son se ontsnappingsnelheid – dit is dus nie aan die Sonnestelsel gebonde nie en kan na die interstellêre ruimte ontsnap. Hoewel ’n eksentrisiteit van effens groter as 1 verkry kan word deur middel van wisselwerkings met planete, is ʻOumuamua se eksentrisiteit so groot dat dit nie vanweë ’n wisselwerking met ’n planeet in die Sonnestelsel kon gewees het nie. Nie eens onontdekte planete in die Sonnestelsel, as hulle sou bestaan, kon verantwoordelik gewees het vir ʻOumuamua se baan of sy snelheid so baie verhoog het nie. Dit kan dus net ’n interstellêre oorsprong hê.^[41][42]

ʻOumuamua het die Sonnestelsel van noord van die vlak van die sonnebaan binnegekom. Die Son se swaartekrag het dit laat versnel todat dit sy maksimum spoed van 87,71 km/s bereik het toe dit op 6 September 2017 suid van die sonnebaan verbybeweeg en skerp noordwaarts gedraai het met sy naaste afstand aan die Son (perihelium) op 9 September (op ’n afstand van 0,255 AE van die Son, dus 17% nader as Mercurius se perihelium).^[43][7] Die voorwerp beweeg nou weg van die Son in die rigting van die sterrebeeld Vlieënde Perd, na ’n verdwyningspunt 66° van die rigting van sy nadering.

Op sy pad weg van die Son het ʻOumuamua op 14 Oktober 2017 binne die wentelbaan van die Aarde beweeg (sowat 0,1616 AE van ons af) en op 1 November verby Mars se wentelbaan.^[43][35][4] Dit het in Mei 2018 verby Jupiter se wentelbaan beweeg en in Januarie 2019 verby Saturnus s’n. In 2022 sal dit verby Neptunus se wentelbaan beweeg.^[43]

Terwyl dit die Sonnestelsel verlaat, sal dit al hoe stadiger beweeg totdat dit ’n snelheid van 26,33 km/s relatief tot die Son bereik, net so vinnig as toe hy die Sonnestelsel genader het.^[7] Dit sal die voorwerp rofweg 20 000 jaar neem om die Sonnestelsel heeltemal te verlaat.

Voorkoms, vorm en samestelling

Spektrumdata deur die William Herschel-teleskoop van 4,2 m op 25 Oktober 2017 het gewys ʻOumuamua het geen terreinvoorwerpe nie en is rooi soos voorwerpe in die Kuipergordel. Sy spektrum is soortgelyk aan dié van ’n D-tipe asteroïde.^[11]

ʻOumuamua roteer om ’n niehoofas, ’n beweging bekend as tuimeling.^[44][45] Dit verduidelik die verskeie rotasieperiodes wat aangeteken is, soos 8,1 uur (±0,42 uur^[29] en ±0,02 uur^[46]), met ’n ligkurwe-omvang van 1,5-2,1 magnitudes,^[46] terwyl Meech et al. ’n rotasieperiode van 7,3 uur en ’n ligkurwe-omvang van 2,5 magnitudes aangeteken het.^[47] Dit is waarskynlik dat ʻOumuamua in die stelsel van sy oorsprong teen ’n ander liggaam gebots het en tuimelend die ruimte ingeskiet is, en bly tuimel het aangesien die tydskaal vir die einde van hierdie beweging baie lank is – minstens ’n miljard jaar.^[44][48]

Die groot wisselings in die ligkurwe dui aan ʻOumuamua is óf ’n baie langwerpige voorwerp, soortgelyk aan of meer as enige voorwerp in die Sonnestelsel,^[29][46] óf ’n uiters plat voorwerp, ’n pannekoek- of ovaal sferoïde.^[49] Die grootte en vorm is egter nie direk waargeneem nie omdat ʻOumuamua net as ’n ligpunt sigbaar is, selfs deur die kragtigste teleskope. As dit sigaarvormig is, kan die verhouding tussen die langste en kortste deel 5:1 of groter wees.^[44] As ’n albedo van 10% aanvaar word (wat effens hoër is as dié van ’n tipiese D-tipe asteroïde),^[50] en ’n verhouding van 6:1, is ʻOumuamua se afmetings sowat 100-1 000 m × 35-167 m × 35-167 m,^{[8][9][10][11][12]} met ’n gemiddelde deursnee van sowat 110 m.^[11][12] Volgens die Amerikaanse sterrekundige David Jewitt is die voorwerp fisies onmerkwaardig, buiten vir sy hoogs langwerpige vorm.^[12] Bannister et al. het voorgestel dit kan ’n kontakdubbelvoorwerp wees,^[29] hoewel dit nie versoenbaar is met sy vinnige rotasie nie.^[26] Een spekulasie oor sy vorm is dat dit die gevolg is van ’n gewelddadige voorval (soos ’n botsing of sterontploffing) wat hom uit sy stelsel van oorsprong geskiet het.^[26] JPL News het berig ʻOumuamua "is tot ’n kwartmyl (400 m) lank en uiters langwerpig – miskien 10 keer so lank as wat dit breed is".^[27][28]

Volgens ’n 2019-verslag^[51] is die beste modelle óf ’n sigaarvorm met ’n verhouding van 1:8 óf ’n skyfvorm met ’n verhouding van 1:6, met laasgenoemde waarskynliker omdat sy rotasie nie ’n spesifieke oeriëntasie verg om die waargenome helderheidsomvang te sien nie.

Waarnemings van sy ligkurwe dui daarop dat die voorwerp saamgestel kan wees uit ’n digte, metaalryke gesteente wat rooi geword het vanweë miljoene jare se blootstelling aan kosmiese strale.^[26][52][53] Daar word vermoed sy oppervlak bevat toliene, wat bestraalde organiese verbindings is en algemener in voorwerpe in die buitenste Sonnestelsel voorkom; dit kan help om die oppervlak se ouderdom te bereken.^[54][55] Dié moontlikheid word afgelei van spektroskopiese karakteriserings en sy donker en rooi kleur,^[54][56] asook van die verwagte uitwerking van interstellêre straling.^[56] Ondanks die gebrek aan ’n koma toe dit naby die Son was, kan dit steeds ys aan die binnekant bevat wat bedek word deur ’n "isolerende mantel wat veroorsaak is deur langtermynblootstelling aan kosmiese strale".^[56]

Sterrekundiges skat dat verskeie interstellêre voorwerpe per jaar nes ‘Oumuamua binne die wentelbaan van die Aarde verby die Son beweeg,^[43] en dat 10 000 op enige gegewe dag binne die wentelbaan van Neptunus verbybeweeg.^[57] As dit reg is, kan dit die geleentheid bied vir die toekomstige bestudering van interstellêre voorwerpe. Met ons huidige ruimtetegnologie sal nabybesoeke en omwentelings egter uitdagend wees weens hulle groot snelhede, maar nie onmoontlik nie.^[58]

Op 27 November 2018 het die sterrekundige Avi Loeb van die Harvard-universiteit en ’n voorgraadse student, Amir Siraj, ’n soektog voorgestel na ‘Oumuamua-agtige voorwerpe wat in die Sonnestelsel vasgevang is vanweë ’n verlies aan wentelenergie deur ’n wisselwerking met Jupiter.^[59][60] Hulle het sentourkandidate, soos 2017 SV13 en 2018 TL6, voorgestel as moontlike interstellêre voorwerpe wat hier vasgevang is en dalk besoek kan word.^[61]

2I/Borisov is op 30 Augustus 2019 ontdek en is gou as ’n interstellêre komeet geëien. Dit het die Sonnestelsel uit die rigting van die sterrebeeld Kassiopeia binnegekom en sal perihelium (sy naaste afstand aan die Son) op 8 Desember 2019 bereik.

Harvard-sterrekundiges meen materie – en moontlik dormante spore – kan oor groot afstande uitgeruil word.^[62] Die waarneming van ‘Oumuamua wat deur die binneste Sonnestelsel beweeg, bevestig die moontlikheid van ’n materiële skakel met eksoplanetêre stelsels.

• 2I/Borisov
• Panspermia

• "Oumuamua". Nasa.gov.
• A/2017 U1 vanaf 31 Oktober 2017. SETI-instituut by Facebook Live.
• "Interstellar Asteroid A/2017 U1" (bygewerk – 7 November 2017) op YouTube (tyd 3:31 min.)
• "Spitzer DDT observations of the interstellar comet A/2017 U1". Caltech.edu. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 1 November 2019. Besoek op 17 Oktober 2019. – Proposal #13249
• "Planet 1I/2017 U1". Exoplanet.eu. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 8 November 2017. Besoek op 17 Oktober 2019.
• 1I/ʻOumuamua by die JPL Small-Body Database
• Wikimedia Commons het meer media in die kategorie 1I/ʻOumuamua.
• Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia