这幅插图显示了潮汐破坏过程，它可能会产生类似于奥陌陌的物体。
自从年被发现以来，神秘的气氛围绕着第一个已知的访问我们太阳系的星际物体，一个细长的雪茄形状的天体，名为Oumuamua(夏威夷语中“来自远方的信使最先到达”的意思)。
它是怎么形成的，又是从哪里来的？
4月13日发表在“自然·天文学”上的一项新研究首次全面回答了这些问题。
中国科学院国家天文台的第一作者张云和加州大学圣克鲁斯分校的合著者林道格拉斯利用计算机模拟，展示了像奥陌陌这样的天体是如何在地球海洋感受到的潮汐作用力的影响下形成的。他们的形成理论解释了奥陌陌的所有不同寻常的特征。
加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学荣休教授林说：“我们证明，在母体与宿主恒星近距离接触期间，可以通过广泛的潮汐碎裂产生类似奥陌陌的星际物体，然后喷射到星际空间。”
年10月19日，由夏威夷的全景观测望远镜和快速反应系统1号发现，据张说，“奥陌陌绝对不像我们太阳系中的其他任何东西。它干燥的表面、异常拉长的形状和令人费解的运动甚至让一些科学家怀疑它是不是一个外星人探测器。”
“它真的是一个神秘的物体，但一些迹象，比如它的颜色和没有无线电发射，表明‘奥陌陌是一个自然物体，’”张说。
林说：“我们的目标是在充分理解的物理原理的基础上，提出一个全面的方案，把所有诱人的线索拼凑在一起。”
天文学家曾预计，他们探测到的第一个星际物体会是一个类似彗星的冰体。
像那些居住在奥尔特云(太阳系最外层的彗星储藏库)中的冰状物体，在距离其宿主恒星非常远的地方进化，含有丰富的挥发物，并且经常由于引力相互作用而被抛出宿主系统。
由于挥发性化合物的升华，它们也是高度可见的，当彗星被太阳加热时，这会造成彗星的昏迷(或“尾巴”)。
“然而，奥陌陌的干燥外表与太阳系小行星等岩石天体相似，这表明了一种不同的弹射场景。”
其他研究人员已经计算出，像这样的星际天体数量肯定非常多。奥陌陌的发现意味着，岩质星际天体的数量比我们之前想象的要多得多，张说：“平均而言，每个行星系统应该总共弹出大约万亿个像奥陌陌这样的星际天体。我们需要构建一个非常普遍的场景来产生这类天体。”
当一个较小的天体非常接近一个大得多的天体时，较大的天体的潮汐力量可以将较小的一个撕裂，就像苏梅克-利维9号彗星靠近木星时发生的那样。
潮汐破裂过程可以将一些碎片喷射到星际空间，这被认为是“奥陌陌”的可能来源，但这样的过程是否能解释令人费解的特征仍然是高度不确定的。
张和林进行了高分辨率的计算机模拟，以模拟在恒星附近飞行的物体的结构动力学。
他们发现，如果物体离恒星足够近，恒星可以将其撕裂成极其细长的碎片，然后喷射到星际空间。
张说：“当我们考虑到恒星相遇过程中物质强度的变化时，细长的形状更有说服力。长轴和短轴的比例甚至可以超过十比一。”
研究人员的热模拟显示，初始天体破裂产生的碎片表面会在离恒星很短的距离融化，在更远的距离重新凝结，从而形成一个粘性地壳，这将确保细长形状的结构稳定性。
“恒星潮汐分裂过程中的热扩散也消耗了大量的挥发物，这不仅解释了奥陌陌表面的颜色和没有可见的彗发，也解释了推测的星际种群的干燥，”张说。“然而，一些埋在表面下的高温升华挥发物，如水冰，可以凝聚的形式保留下来。”
奥陌陌的观测显示没有彗星活动，只有水冰可能是解释其非引力运动的出气源。如果奥陌陌是按照张和林的情景产生和喷射的，那么在穿过太阳系的过程中可能会激活大量剩余的水冰。由此产生的出气将导致与奥陌陌类似彗星的轨迹相匹配的加速度。
“潮汐碎裂的场景不仅提供了一种形成单一奥陌陌的方法，而且还解释了大量类似小行星的星际物体，”张说。
研究人员的计算证明了潮汐作用力产生这类物体的效率。
可能的祖先，包括长周期彗星、碎片盘，甚至超级地球，都可能在恒星相遇期间变成“奥陌陌大小的碎片”。
这项工作支持了对大量类似于奥陌陌的星际物体的估计。由于这些物体可能会穿过宜居地带的区域，所以不能排除它们可能运输能够产生生命的物质(称为胚种)。“这是一个非常新的领域。这些星际物体可以提供行星系统如何形成和演化的关键线索，”张说。
林说：“奥陌陌只是冰山一角。我们预计，通过即将到来的维拉·C·鲁宾天文台的未来观察，将发现更多具有类似特征的星际游客。”
来源：加州大学圣克鲁斯分校