in 2017, het eerste interstellaire object van buiten ons zonnestelsel werd ontdekt via het astronomische observatorium Pan-STARRS op Hawaï. Het heette 'Oumuamua, wat "verkenner" of "boodschapper" betekent in het Hawaïaans. Het object was als een komeet, maar met functies die net vreemd genoeg waren om classificatie te trotseren.

Twee astrofysici van de Arizona State University, Steven Desch en Alan Jackson van de School of Earth and Space Exploration, uiteengezet om de vreemde kenmerken van 'Oumuamua te verklaren en hebben vastgesteld dat het waarschijnlijk een stuk is van een Pluto-achtige planeet uit een ander zonnestelsel. Hun bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in een paar artikelen in de AGU Journal of Geophysical Research:Planeten .

"In veel opzichten leek 'Oumuamua op een komeet, maar het was op verschillende manieren eigenaardig genoeg dat mysterie zijn aard omringde, en speculaties tierden welig over wat het was, " zei Desch, die een professor is in de School of Earth and Space Exploration.

Uit waarnemingen van het object, Desch en Jackson bepaalden verschillende kenmerken van het object die afweken van wat van een komeet zou worden verwacht.

In termen van snelheid, het object kwam het zonnestelsel binnen met een snelheid die iets lager was dan verwacht, wat aangeeft dat het al meer dan een miljard jaar niet in de interstellaire ruimte heeft gereisd. Qua grootte, zijn pannenkoekvorm was ook meer afgeplat dan enig ander bekend object in het zonnestelsel.

Ze merkten ook op dat terwijl het object een lichte duw van de zon kreeg (een "raketeffect" dat veel voorkomt bij kometen omdat zonlicht het ijs verdampt waarvan ze zijn gemaakt), de druk was sterker dan kon worden verklaard. Eindelijk, het object miste een detecteerbaar ontsnappend gas, die meestal zichtbaar wordt weergegeven door de staart van een komeet. In alles, het object leek erg op een komeet, maar anders dan alle kometen die ooit in het zonnestelsel waren waargenomen.

Desch en Jackson veronderstelden toen dat het object van verschillende soorten ijs was gemaakt en ze berekenden hoe snel dit ijs zou sublimeren (van een vaste stof naar een gas) als 'Oumuamua langs de zon zou passeren. Vanaf daar, ze berekenden het raketeffect, de massa en vorm van het object, en de reflectie van het ijs.

"Dat was een spannend moment voor ons, "Zei Desch. "We realiseerden ons dat een stuk ijs veel meer reflecterend zou zijn dan mensen dachten, wat betekende dat het kleiner zou kunnen zijn. Hetzelfde raketeffect zou 'Oumuamua dan een grotere duw geven, groter dan kometen gewoonlijk ervaren."

Desch en Jackson vonden één ijs in het bijzonder - vaste stikstof - dat exact overeenkwam met alle kenmerken van het object tegelijk. En aangezien vast stikstofijs te zien is op het oppervlak van Pluto, het is mogelijk dat een komeetachtig object van hetzelfde materiaal kan worden gemaakt.

"We wisten dat we op het juiste idee waren gekomen toen we de berekening voltooiden voor wat albedo (hoe reflecterend het lichaam is) de beweging van 'Oumuamua zou laten overeenkomen met de waarnemingen, " zei Jackson, die een onderzoekswetenschapper en een Exploration Fellow is bij ASU. "Die waarde bleek dezelfde te zijn als die we waarnemen op het oppervlak van Pluto of Triton, lichamen bedekt met stikstofijs."

Vervolgens berekenden ze de snelheid waarmee brokken vast stikstofijs al vroeg in de geschiedenis van ons zonnestelsel van het oppervlak van Pluto en soortgelijke lichamen zouden zijn geslagen. En ze berekenden de kans dat brokken vast stikstofijs van andere zonnestelsels de onze zouden bereiken.

"Het is waarschijnlijk ongeveer een half miljard jaar geleden van het oppervlak geslagen door een inslag en uit zijn moedersysteem gegooid, Jackson zei. "Het feit dat het gemaakt is van bevroren stikstof verklaart ook de ongebruikelijke vorm van 'Oumuamua. Toen de buitenste lagen van stikstofijs verdampten, de vorm van het lichaam zou geleidelijk vlakker zijn geworden, net zoals een stuk zeep doet, omdat de buitenste lagen door gebruik worden afgewreven."

Zou 'Oumuamua buitenaardse technologie kunnen zijn?

Hoewel de komeetachtige aard van 'Oumuamua snel werd herkend, het onvermogen om het onmiddellijk in detail uit te leggen leidde tot speculatie dat het een stukje buitenaardse technologie is, zoals in het onlangs verschenen boek "Extraterrestrial:The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth" van Avi Loeb van Harvard University.

Dit heeft geleid tot een publiek debat over de wetenschappelijke methode en de verantwoordelijkheid van wetenschappers om geen overhaaste conclusies te trekken.

"Iedereen is geïnteresseerd in buitenaardse wezens, en het was onvermijdelijk dat dit eerste object buiten het zonnestelsel mensen aan buitenaardse wezens zou doen denken, " zei Desch. "Maar het is belangrijk in de wetenschap om niet te snel conclusies te trekken. Het kostte twee of drie jaar om een ​​natuurlijke verklaring te vinden - een brok stikstofijs - die overeenkomt met alles wat we weten over 'Oumuamua. Dat is niet zo lang in de wetenschap, en veel te vroeg om te zeggen dat we alle natuurlijke verklaringen hadden uitgeput."

Hoewel er geen bewijs is dat het buitenaardse technologie is, als een fragment van een Pluto-achtige planeet, 'Oumuamua heeft wetenschappers een bijzondere kans gegeven om naar extrasolaire systemen te kijken op een manier die ze voorheen niet konden. Naarmate er meer objecten zoals 'Oumuamua worden gevonden en bestudeerd, wetenschappers kunnen ons begrip van hoe andere planetenstelsels eruit zien en de manieren waarop ze op elkaar lijken, blijven uitbreiden, of anders dan, ons eigen zonnestelsel.

"Dit onderzoek is opwindend omdat we waarschijnlijk het mysterie hebben opgelost van wat 'Oumuamua is en we het redelijkerwijs kunnen identificeren als een brok van een' exo-Pluto, ' een Pluto-achtige planeet in een ander zonnestelsel, " zei Desch. "Tot nu toe, we hebben geen manier gehad om te weten of andere zonnestelsels Pluto-achtige planeten hebben, maar nu hebben we een stuk van één voorbij de aarde zien gaan."

Desch en Jackson hopen dat toekomstige telescopen, zoals die van de Vera Rubin Observatory/Large Synoptic Survey Telescope in Chili, die in staat zal zijn om regelmatig de hele zuidelijke hemel te overzien, zullen in staat zijn om nog meer interstellaire objecten te vinden die zij en andere wetenschappers kunnen gebruiken om hun ideeën verder te testen.

"Het is te hopen dat we over een decennium of zo statistieken kunnen verzamelen over wat voor soort objecten door het zonnestelsel gaan, en als brokken stikstofijs zeldzaam zijn of zo gewoon zijn als we hebben berekend, "Zei Jackson. "Hoe dan ook, we zouden veel moeten kunnen leren over andere zonnestelsels, en of ze hetzelfde soort botsingsgeschiedenissen hebben ondergaan als de onze."