星際天體“奧陌陌”進入太陽系後,為什麼沒被太陽系引力場束縛住?

騎驢到乞力馬紮羅


這個問題其實在說明中,題主已經做了回答,逃脫太陽引力束縛的奧陌陌的速度。

這個天體編號為A/2017 U1的小行星,暱稱奧陌陌,是一個太陽系外來客,於2017年10月19日進入人類視野,曇花一現,不到兩個月就離開了人類視線,向太陽系以外飛去。

奧陌陌是首個太陽系外闖入太陽系的不速之客,其特徵就是速度快,進入速度達到每秒26公里左右,到達近日點時通過太陽引力彈弓效應使其速度達到了每秒40公里左右,這個速度不是太陽引力能夠束縛的。

在地球發射航天器達到每秒16.7公里的第三宇宙速度,就可以突破太陽引力束縛,飛往太陽系以外。奧陌陌每秒40公里左右的速度,怎麼會被太陽引力束縛呢?

據科學界研究發佈,奧陌陌可能來自距離我們大概200多光年左右的一個恆星團,很能能是在一個年輕恆星的原行星盤中形成。所謂原行星盤就是一個恆星吸積盤中間的恆星形成後,剩餘的殘渣餘孽還在圍繞著恆星旋轉,行星正在這些殘渣餘孽中碰撞聚集,滾雪球一樣漸漸長大,而這個碎塊就是這堆殘渣裡面的一塊。

在天體運行中,引力起著主要作用。但引力並不是只會吸引,還會驅離和彈出。

有科學分析,冥王星原來就可能是海王星的一顆衛星,被海王星引力驅離出了海王星引力範圍,成為一顆繞著太陽運行的矮行星。人造航天器在經過大質量天體時,通過它們的引力彈弓效用可以得到加速也就是這個道理。

不但有小行星或者行星被引力彈飛,就連恆星也會被巨大引力彈飛。在銀河系中就有一些這樣的特別恆星,被巨大引力彈飛,以極快的速度向銀河系外飛去。

而這個奧陌陌本身就是被一顆正在形成的巨大行星引力驅離的,這顆行星很可能是一顆超級地球,也有可能是一顆大於地球二三十倍的氣態巨行星。奧陌陌被行星驅逐出來的彈射初始速度只有每秒1~2公里,在茫茫太空運行了4000萬年,經過了若干恆星系統,得到了多次引力彈弓效應加速,於是達到了現在的速度。

這次奧陌陌的飛行軌跡開始是垂直太陽系黃道面進入的,這與太陽系所有天體運行規律不同。到達近日點後,被太陽引力拉扯改變軌道後,終於服從了太陽系運行規律,沿著黃道面飛出。

據天文學家推測,這個奧陌陌很可能來自位於船底座-天鴿座星協(比星團更為稀疏的恆星群),可能是杜鵑座-時鐘座星協中的大規模恆星形成活動的一部分。

因此可以肯定的是這個奧陌陌是銀河系裡的一員。但又是首顆進入太陽系的星際天體,對研究太陽系外天體有著重要意義。

奧陌陌的樣子是一個長長的雪茄狀,長約400米,寬約40米,顏色偏紅,便面呈固態,但不能區分為岩石還是金屬。由於其來的突然,去的快捷,人類還沒有來的及更好的研究,就看不到了,因此對其的瞭解並不多。

但可以肯定的是,這是一顆天然的小行星。網絡上有很多流言認為這是一顆人造天體,甚至謠傳是外星星艦,是毫無根據的幻想。

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時空通訊


奧陌陌是啥很多人可能不大清楚,它是首個來自太陽系外的小行星,奇怪的是它得很像科幻作品中的外星人飛船,長400米,寬40米左右,呈雪茄狀。

奧陌陌剛被觀測到的時候,科學家們也有點小驚訝。這顆星際小行星和一些科幻作品中的外星人飛船形象很接近,也和網傳的在月球背面拍到第一個圓棍狀岩石很像(一直有傳言那是外星飛船,其實只是月球普通岩石罷了)。網友們更是腦洞大開:在地球活了這麼多年,外星人終於要來接我了!

奧陌陌的飛行速度很快,大約26公里每秒,遠遠超過太陽系內小行星的運行速度。太陽系內的物體只要運行速度超過第三宇宙速度,即16.7公里每秒就可以逃離太陽系,奧陌陌運行速度這麼快,大概是沒有被太陽系捕獲的重要原因。

奧陌陌在穿行太陽系的過程中,也會受到太陽系引力的影響,還受到極其稀薄的太陽系內物質的干擾,其運行軌道參數會發生變化。不過這不影響奧陌陌穿越太陽系。科學家認為它可能形成於一顆距離地球不是很遠的超級地球附近,是恆星系形成過程中的引力擾動將其甩出來的。


來看世界呀


奧陌陌(1I/2017 U1)是天文學家發現的首個飛入太陽系內的星際天體,目前正朝著太陽系外飛去。之所以太陽的引力沒有辦法束縛住這個星際天體,是因為它的速度實在太快了,遠超太陽系的逃逸速度,它可以飛出太陽系。

由於奧陌陌的個頭很小,外觀可能呈現為長條形,長度為100至1000米,寬度和高度都為35至167米,所以這個星際天體的亮度很低,直到經過近日點(0.255天文單位)並且離開地球軌道(近地點0.16天文單位)之後,它才被人們發現。由於奧陌陌的速度很快,它的軌道呈現為雙曲線,太陽的引力無法抓住它,只能讓它改變方向,它還是會擺脫太陽引力束縛,最終飛入星際空間中。

根據萬有引力定律,行星想要在一個軌道上繞著恆星運動,那麼,行星的速度必須要符合相應的軌道速度,如果太快或者太慢,軌道將會發生變化,偏心率會變高。而如果行星的速度超過了所處位置的逃逸速度,那麼,行星將不受恆星引力的速度,它最終會離開軌道,飛入星際空間中。

行星越靠近恆星,所受的引力作用越強,對應的逃逸速度越高。例如,水星軌道上的逃逸速度為67.7公里/秒,而地球的為42.1公里/秒(由於從地球上出發的物體藉助了地球的公轉速度,逃逸速度只需16.7公里/秒),海王星的僅為7.7公里/秒。

在太陽引力的加速下,奧陌陌在經過近日時的速度達到了最高值——87.71公里/秒。此時,奧陌陌距離太陽約為0.255天文單位,這個距離對應的太陽系逃逸速度為83.4公里/秒,所以奧陌陌的速度足以擺脫太陽引力的束縛。奧陌陌距離太陽1天文單位時,它的速度為49.7公里/秒,仍然大於對應的逃逸速度。

奧陌陌從飛入太陽系那一刻起,它就註定要在太陽系中拐一個大彎,並最終飛離太陽系。這是因為它的速度太快,使其在一條開放的雙曲線軌道上運動,不可能回頭。據估計,在四百多年前,當奧陌陌與太陽相距2300天文單位時,它相對於太陽的速度達到了26.34公里/秒,遠超該處的太陽系逃逸速度(878米/秒)。


火星一號


奧陌陌(Oumuamua)是來自太陽系外的一個天體,在2017年10月18日被泛星計劃(全景巡天望遠鏡和快速回應系統)的天文望遠鏡所發現。


圖:奧陌陌想象圖

開始以為奧陌陌是一顆彗星,但發現它不具備彗發的結構,而且還運行在一個極端的軌道上,其速度也遠大於系內天體。所以斷定它來自於太陽系外。

圖:奧陌陌的運行軌道

奧陌陌是人類第一次發現來自太陽系外的天體,它來自天琴座方向,以26千米/秒的速度進入太陽系,經過太陽引力的加速後(引力彈弓效應),以大約44千米/秒的速度離開太陽系。

在地球軌道上,擺脫太陽系引力的速度為42.1千米/秒。現在奧陌陌已經到達了木星以外的軌道,大於7.7倍於地球到太陽的距離,這裡需要的脫離速度更低。

所以,由於奧陌陌的速度太快了,太陽的引力無法俘獲奧陌陌,它將永遠的離開太陽系。不過,如果我們最近幾十年內,在航天技術上有所突破的話,還可以發射一顆探測器追上去……


講科學堂


星際天體“奧陌陌”進入太陽系後,為什麼沒被太陽系引力場束縛住?

無論是太陽還是黑洞,只要能在天體的合適位置以及足夠的速度經過,那麼它就不可能被天體的引力所捕獲,因為它的速度在已經超過了天體在它經過處的逃逸速度,當然就揚長而去了!

捕獲天體的幾種情況,速度比較大的天體儘管受到了天體引力的干擾走出一條極度彎曲的軌道,但它將揚長而去!而速度比較小的天體則受到了天體引力的束縛而圍繞公轉,甚至有的速度更低的天體將墜入中心天體!

奧陌陌經過太陽系的軌跡,看起來是極度靠近太陽的,我們來查查奧陌陌的具體參數:

近日點:0.25534 AU

近日點的峰值速度為87.8 km/s

有這個兩個參數足夠計算奧陌陌是否能逃出太陽引力的魔掌!距離太陽0.25534 AU處的逃逸速度計算為:

0.25534 AU=38301000000米

萬有引力常數:G=6.67408×10^-11N·m²/kg²

太陽質量:1.9891*10^30千克

那麼在距離太陽0.255AU處的逃逸速度v=83259.53km/s,即:83.3KM/S!

很明顯奧陌陌已經遠超這個速度,它將一去不復返!

因此它只是來拐一圈“視察”太陽系而已!

奧陌陌的軌道是從黃道面垂直方向進入太陽系的,這也是太陽系外星際天體最可能的方向,因為黃道面附近的天體疑似柯伊伯帶天體!


星辰大海路上的種花家


“奧陌陌”是第一個進入太陽系的系外天體,它那奇特的軌道以及酷似雪茄的外形一度被人們認為是外星飛船

2017年10月19日天文學家們發現一個百米級的雪茄狀天體以26km/s的速度垂直進入太陽系,進一步觀測結果表明該天體長400米寬40米,於是天文學家們把它歸類成來自太陽系外的一顆小行星,“奧陌陌”的意思就是“遠方的信使”,雖然天文學家們聲明奧陌陌並不是外星飛船,但大眾都這麼想也就沒辦法了。

這個從天琴座方向進入太陽系引力範圍的奧陌陌速度達到了26km/s,遠遠超過太陽系16.7km/s的逃逸速度,在奧陌陌接近太陽後更是被引力彈弓加速到了40km/s,這個速度在太陽系基本可以橫行無忌了,太陽引力自然也無法讓奧陌陌留下來。

在宇宙中引力是佔據主導地位的,天體的任何變化和運動都是由引力造成的,小質量天體如果速度慢而且太過於靠近大質量天體的話就會被其捕獲成為一顆衛星,嚴重一點則會被大質量天體引力撕碎或者被撞擊。

天文學家根據奧陌陌的軌道和速度推斷它來自於163到277光年外的一個恆星系,屬於那種被其他天體引力驅逐出來的流浪天體,我們的太陽系不過是奧陌陌4000萬年流浪旅程中的一站而已,沒準將來奧陌陌還可能進入另外一個擁有智慧文明的恆星系然後被研究一番。


宇宙探索未解之迷


2017年10月19日的夏威夷泛星巡天望遠鏡1(PanSTARRS 1,哈雷阿卡拉)發現一個來自太陽系外的天體,該天體呈雪茄形狀,紅色,以每秒25.5千米的速度進入太陽系,最高時速一度達到44千米/秒,由於該天體的運行軌跡不同於太陽系內的小行星或彗星,而是沿著雙曲線的軌跡運行,不受太陽引力的束縛,因此天文學家們確定該天體來自太陽系之外。 國際天文學會將該命名為1I/2017 U1,歐洲航空局則用夏威夷語為其取了另外一個名字Oumuamua,意即“偵察兵”或“遠方來客”、“遠方的信使”。



Oumuamua(奧陌陌)是在距日最近點約40天后(2017年9月9日)被發現的,當時的奧陌陌距離太陽約為0.25 AU(地球距太陽的四分之一距離),該天體的外形呈雪茄狀,長度約為寬度的6倍,以翻滾方式進行飛行,且離開太陽系的過程中還在持續地加速


儘管該天體的直徑僅為100米左右,但其的高速闖入以及獨特的雙曲線軌跡使得天文學家們知曉了其為太陽系外的深空來客:在距離太陽無窮遠處,其仍然擁有著不為零的速度。

該天體(奧陌陌)是由天琴座的方向以每秒26公里速度進入太陽系的,體長約為400米,寬約為40米,具有獨特的旋轉特性,在經過太陽引力後加速後以每秒44公里的速度遠離太陽,估計在四年內的時間可達海王星軌道。


儘管2018年6月的《自然》雜誌上一篇論文認為奧陌陌在離開太陽系的加速偏離了純粹萬有引力的預測值,但《Astrophysical Journal Letters》上的一篇論文則是認為是由於太陽光線照射在奧陌陌的暴露面上才對其產生了加速的效果,奧陌陌44公里每秒的速度足以使其擺脫太陽系的引力,事實上天體如果能夠達到逃脫太陽系的宇宙第三速度16.7km/s ,也就足以掙脫太陽引力的控制,這對於每小時31.5萬公里的奧陌陌而言,擺脫太陽系的引力一點壓力都沒有…


柳小慶


沒有各位回答得這麼高深莫測,知識豐滿。。。。這就是艘飛船,被廢棄了,已經有幾波不同的種族上去過了,基本被前面去的種族把有價值的東西帶走了。


大肚難容


它是個長方體,無法踏上銀河系圓周運動的節奏。所以,偶然來到銀河系後,就匆匆離去,它就是銀河系的天外來客。


貓咪—地球


因為引力論是錯誤的。


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