來源:hao123百家號 時間:2022-04-13 06:39:08
2022年4月7日,美國太空軍司令部公布了一個驚人的消息,2014年闖入地球大氣層的一個火球,科學(xué)家經(jīng)過多年研究后認(rèn)為,這是一個來自銀河系的物體!
美太空軍司令部解密:究竟是怎么回事?
USSC(美太空軍司令部)一份在3月1日簽署的備忘錄,在4月7日公布在USSC的官方推特賬戶上,其內(nèi)容是:
2014年在巴布亞新幾內(nèi)亞上空出現(xiàn)火球確認(rèn)是另一個恒星系統(tǒng)的快速移動物體。
這個物體物體是一顆直徑約為0.45米的流星體,在以超過210,000公里/小時的速度穿過太空后,于2014年1月8日闖入了地球大氣層,這一速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過太陽系內(nèi)流星體的平均速度,因此科學(xué)家認(rèn)為這個星體應(yīng)該來自銀河系內(nèi)的另一個恒星系。
這個物體比太陽系內(nèi)的第一位來自星際空間的“客人”:“Oumuamua” 早了3年,與2014年的闖入地球的流星不一樣,“Oumuamua” 是遠(yuǎn)離太陽后才被發(fā)現(xiàn)的。
哈佛大學(xué)的理論天體物理學(xué)家以及論文的主要作者 Amir Siraj稱,這顆來自銀河系的流星可能會有碎片落入地球,但非??上У氖锹淙氲攸c(diǎn)在太平洋,或者已經(jīng)沉入水下,但很明顯想要尋回碎片幾乎是不可能的事情。
判斷星體來自銀河系:究竟有什么依據(jù)?
預(yù)印本論文網(wǎng)站arXiv.org上有關(guān)于這顆流星體被判定為銀河系天體的詳細(xì)依據(jù),文末也會附上鏈接,不過相信各位應(yīng)該是沒有耐心去看的,下面我們就以最簡單的方式來敘述一下究竟是如何判斷的。
當(dāng)年奧陌陌怎么判定為太陽系外天體的?
2017年10月19日,夏威夷哈雷阿卡拉天文臺的Pan - STARRS(泛星)望遠(yuǎn)鏡在距離地球約0.22AU(3300萬千米)的位置發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的天體1I/2017 U1,回溯其軌道發(fā)現(xiàn),這是一個“環(huán)繞”太陽的天體,已經(jīng)在9月9日在0.255916天文單位的距離上通過了近日點(diǎn)。
科學(xué)家對其軌道觀測后發(fā)現(xiàn),這個天體是一個雙曲線軌道,其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了太陽的環(huán)繞速度,它會再次從太陽系逃逸,它來自太陽系外,也將重新回到太陽系外。
因此將這個1I/2017 U1命名為了“Oumuamua”,夏威夷語中的意思就是遠(yuǎn)方的客人,來自太陽系外,確實(shí)算得上是遠(yuǎn)方的客人。
泛星望遠(yuǎn)鏡
而2014年的這顆流星體判定為太陽系外重要的依據(jù)也是速度,其210,000公里/小時的速度相當(dāng)于58.3千米/秒,其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了地球軌道附近的逃逸速度(只需42千米/秒左右的速度即可從地球軌道上逃逸)。
為何速度是判定依據(jù)?流星的速度為何會那么高?
這個問題看起來很難回答,為何太陽系內(nèi)的物體速度就比較低,而來自太陽系外的物體速度就會那么高,這是天然的嗎?答案是還真是天然的,只是條件稍稍有些不一樣。
太陽系和銀河系內(nèi)游蕩的天體究竟有什么區(qū)別?
銀河系內(nèi)的所有天體都在圍繞銀心黑洞Srg A*黑洞公轉(zhuǎn),準(zhǔn)確的說應(yīng)該是“眾生平等”,誰都沒有特權(quán),但又有一些區(qū)別,因?yàn)榻M成銀河系的各個恒星系有各自的“勢力范圍”,在這些范圍中的不同位置,具有的引力勢能是不一樣的。
比如太陽系是在45億年前形成的,最初時只是一片塵埃云,后來因?yàn)楦浇某滦潜l(fā)或者局部密度不均勻開始形成引力坍縮,塵埃云內(nèi)部形成了質(zhì)量中心,外圍的物質(zhì)以螺旋形向內(nèi)部坍縮,最終在中心形成了一個足夠點(diǎn)燃?xì)湓氐暮阈?,這就是太陽。
而已經(jīng)形成了恒星的塵埃盤面上會繼續(xù)坍縮成行星,比如水星、金星、地球和火星、木星等,在這里必須要說明一下的是,這些塵埃的引力坍縮的能量是點(diǎn)燃恒星氫元素聚變的能量來源之一,而行星內(nèi)部的高溫也有部分來自引力坍縮能。
在這里必須要了解一個關(guān)鍵:在太陽系內(nèi)的物體,因?yàn)橐呀?jīng)經(jīng)歷過一次坍縮,其能量已經(jīng)有部分消耗在坍縮過程的碰撞中,或者為恒星行星內(nèi)核高溫消耗了能量,它現(xiàn)在已經(jīng)處在了某種穩(wěn)定狀態(tài)。
而來自太陽系外的天體則還處在其未坍縮到恒星或者行星的狀態(tài),也沒有經(jīng)過碰撞消耗掉引力勢能,因此它在太陽系內(nèi)的“引力勢能”從未進(jìn)行過消耗。
因此來自太陽系外的天體,從理論上來看,只要軌道合適(沒有撞上行星或者恒星),那么它大概率會回到最初始的位置,也就是從哪里來又會回到哪里去。當(dāng)然另一種情況則是可能會被太陽系的引力改變軌道方向,這也是引力彈弓的一種:改變軌道方向。
流星的速度為何會那么高?
最后需要解決一個小問題,流星速度為何會那么高?相信各位在查資料時查到的流星進(jìn)入大氣層的速度一般會從10千米左右到70千米不等,此時各位一定有兩個疑問:
1、流星速度范圍為何那么大?
2、流星的最高速度為什么會高達(dá)70千米/秒?
其實(shí)兩個問題是可以放在一起回答的,假設(shè)一個地球希爾球外的天體闖入地球引力范圍,那么它最終具有的速度是可以重新逃離地球的,也就是11.2千米/秒左右,簡單的說,任何流星的速度都具有這種“原始速度”。
那么為何范圍那么大呢?原因很簡單,因?yàn)榈厍蚶@著太陽軌道的速度是30千米/秒左右,假如一個地球同軌道但方向相反的物體,它具有的速度也是30千米/秒(無需懷疑這速度,如果小于此速度,那么其軌道向太陽墜落),假如兩者迎頭相撞,速度為30+30+11.2≈71千米/秒左右,如何?速度是不是極高?
假如從后方追上地球,那么其速度估計就是最低了,除了兩者相對運(yùn)動的速度差以外就只有在地球這個引力彎曲空間中的勢能了,其最終速度是可以計算的。
58千米/秒的速度并沒有超過流星體的最高速度,為何判定2014年發(fā)現(xiàn)的天體為銀河系天體?其實(shí)道理很簡單,科學(xué)家只要查下其最后的軌跡,從什么方向進(jìn)入地球,延伸一下,與地球的相對運(yùn)動反推就知道其真正速度高低了,論文中公開的速度是42.1公里/秒,足以逃離太陽系的速度。
假如一顆流星體在地球附近擁有了太陽系的逃逸速度,你猜這顆流星是哪里來的,答案有兩個,一是來自太陽系外的,這是它們進(jìn)入太陽系引力范圍內(nèi)后本身具有的速度,二是外星人的飛行器,不小心撞入地球大氣層了。
參考:
https://arxiv.org/pdf/1904.07224.pdf
https://www.space.com/first-interstellar-object-detected-classified-data
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