原標(biāo)題:奧陌陌:“巡山小妖”“大雪茄”的啟示
終于,神秘的奧陌陌被科學(xué)家拍到了影像、測得了運(yùn)動數(shù)據(jù),成為人類有史以來確切觀測、記錄到的首個太陽系外來客體。

轉(zhuǎn)自NASA官網(wǎng)的奧陌陌藝術(shù)設(shè)想圖
一、“奧陌陌”其君
奧陌陌最早于2017年9月19日由夏威夷大學(xué)的RobertWeryk等人在利用由NASA資助的Pan-STARRS1望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行旨在追蹤可能對地球構(gòu)成威脅的近地天體時發(fā)現(xiàn),專業(yè)成果以“來自一顆紅色且極其細(xì)長的星際小行星的短暫造訪”為題首發(fā)于當(dāng)年11月20日的《自然》雜志。Pan-STARRS團(tuán)隊以夏威夷土語昵稱來客為Oumuamua,意“首位遠(yuǎn)方信使”;國際天文學(xué)聯(lián)合會(IAU)將其命名為1I/2017U1——2017年10月后半月發(fā)現(xiàn)的首個星際天體(Interstellar)?!癐”是IAU為其新開的一個命名系列,與已有的A(Asteroid,小行星)和C(Comet,彗星)等并列。我國全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會將其昵稱巧譯為“奧陌陌”——“帶著奧秘的陌生者”。
2017年11月27日,NASA官網(wǎng)以“太陽系首位星際訪客晃暈(Dazzles)科學(xué)家”為題對此進(jìn)行了報道:天文學(xué)界觀測到一位“石質(zhì)”“雪茄狀”“有些暗紅色”的系外“闖入者”,并稱“這是一個歷史性發(fā)現(xiàn)”。
首發(fā)論文介紹,奧陌陌長約400米,長寬比大概10倍,是一個10:1:1的三軸橢球體。太陽系中已知的大約75萬顆小行星和彗星中沒有一顆是這樣的極端形狀,后者最大的長寬比也就3-4倍。因此,有人稱奧陌陌為“大雪茄”。
2017年10月19日首次發(fā)現(xiàn)奧陌陌后,發(fā)現(xiàn)者們翻查數(shù)據(jù)找到了前此一天的18日它被拍到的影像。之后幾天,歐空局(ESA)光學(xué)地面站(OGS)望遠(yuǎn)鏡和其他觀測站也收集到了一些它此前被測到的數(shù)據(jù)。之后,世界各地觀測站都緊急投入觀測,美國的兩個太空望遠(yuǎn)鏡哈勃和斯皮策也加入了追蹤。
研究者們根據(jù)各地望遠(yuǎn)鏡10月份取得的數(shù)十個數(shù)據(jù)推算,奧陌陌以幾乎垂直于太陽系平面的角度、接近1.2偏心率的雙曲軌道、約26km/s的速度進(jìn)入太陽系,近日點(diǎn)發(fā)生于9月9日。盡管曾經(jīng)離太陽近至0.25天文單位,但所有望遠(yuǎn)鏡都沒發(fā)現(xiàn)任何彗發(fā)跡象,說明奧陌陌不是彗星而更像是個石質(zhì)或金屬小天體。另一奇怪的現(xiàn)象是,此君竟然有高達(dá)10倍的規(guī)律性亮度變化,這被解釋為每7.3小時繞其軸轉(zhuǎn)一圈。
NASA資深人士ElizabethLandau于2018年6月8日發(fā)表題為“追逐奧陌陌”的短文解釋了翻滾(tumbled)如何帶來亮度變化:當(dāng)其整個長度面對地球時看起來最亮,當(dāng)其指向地球時亮度變暗。此文還給出另兩則信息:一是測到了無法用萬有引力解釋的加速度,二是2018年1月后,奧陌陌就沒再被觀測到。
對于無法解釋的“非重力加速度”,包括首次發(fā)現(xiàn)者在內(nèi)的來自世界各地的17位研究者于2018年6月27日在NATURE上以“軌道上的非重力加速度”為題進(jìn)行了介紹:以來自地基和天基的數(shù)百個數(shù)據(jù)分析,將太陽、八大行星、月球、冥王星、小行星主帶最大的16個天體,相對論效應(yīng),以及所有可能的偏差都考慮在內(nèi),無法解釋奧陌陌沿軌道方向遠(yuǎn)離太陽而去時的加速度。
設(shè)置于環(huán)太陽軌道的美國太空望遠(yuǎn)鏡斯皮策是世界上威力最強(qiáng)大的紅外望遠(yuǎn)鏡,擁有遠(yuǎn)紅外波段觀測功能。也就是說,再冷暗的對象都逃不過它的法眼。2018年11月14日NASA官網(wǎng)信息:斯皮策自2018年9月初開始,按預(yù)測路徑追蹤奧陌陌兩個月而未果。文章說奧陌陌太弱了,以至于斯皮策都無法探測到它。也就是說從2017年10月被觀測到算起,差不多一年以后,無耐承認(rèn):奧陌陌被跟丟了;以人類目前的技術(shù)無法追尋它的行蹤。
二、無法解釋的異常加速
盡管有多項新奇之處,但奧陌陌最大的懸疑是通過近日點(diǎn)后沿軌道方向的加速。因?yàn)槿绻麅H靠萬有引力,奔向太陽時在引力作用下加速,經(jīng)過近日點(diǎn)離開太陽而去時,同樣的引力應(yīng)該使其減速。對此,目前剩下來的主要有兩種解釋:彗星射流和光帆。
奧陌陌被發(fā)現(xiàn)時,以及據(jù)后續(xù)多架望遠(yuǎn)鏡觀察都已認(rèn)定其無彗尾、無射流,判斷為石質(zhì)或金屬質(zhì)地,并被標(biāo)定了尺度。可是,為了解釋異常加速,又折回去說如果它有可氣化的其他內(nèi)部物質(zhì)、如果被太陽考熱后能噴出測不到的氣體就能解釋奇怪的加速了。而在這一解釋下,若想那無法被測到的射流能使其產(chǎn)生可被觀測到的加速度,還要求它個頭再小些。這個對小個頭的要求,符合一些人對斯皮策跟丟目標(biāo)的解釋:由深信軌道預(yù)測準(zhǔn)確而強(qiáng)大的斯皮策卻探測不到,反推奧陌陌可能沒那么大,甚至推測其尺度可能小至100米。
顯然,這樣的解釋相當(dāng)牽強(qiáng)。科學(xué)研究須用理論解釋事實(shí),而非改變事實(shí)去適應(yīng)理論。
2018年11月,哈佛大學(xué)天文系主任AviLeob和其同事ShmuelBialy在《天體物理快報》上發(fā)文稱,以人類現(xiàn)有的知識,只有以光帆在太陽光壓下推動加速可以解釋奧陌陌的異常行為。此文否定射流說,認(rèn)為射流會使奧陌陌翻滾得更厲害;認(rèn)為奧陌陌要么是外星人大型裝備毀棄后的光帆殘片,要么是自帶光帆的系外人造飛船。筆者認(rèn)為,只要承認(rèn)翻滾,對光帆解釋同樣不利。
對于哈佛學(xué)者的觀點(diǎn),有人支持也有人反對。支持者認(rèn)為把奧陌陌看成外星智慧造物顯然更合理。反對觀點(diǎn):沒有足夠證據(jù)證明是外星人,應(yīng)立足于用現(xiàn)有知識解釋;用外星人解釋科學(xué)現(xiàn)象很荒謬。
其實(shí),如果無法用非智能理由解釋加速現(xiàn)象,就沒理由排除是智能造物的可能;若果然有系外訪客到來,是智能訪客的可能性應(yīng)不比非智能訪客小。果若如此,奧陌陌就不僅是第一個系外客體,而且是第一位開創(chuàng)歷史的系外智能使者。
三、費(fèi)米悖論謎團(tuán)
當(dāng)人類掌握了探索宇宙的技術(shù)后,就未停止過對宇宙智慧同伴的找尋,卻一直杳無音信。1950年,物理學(xué)家費(fèi)米在與同行討論外星人問題時問過一個著名問題:“他們都在哪兒呢?”此問的背景是,依據(jù)平庸原理——地球沒有什么特別,它只是銀河系中圍繞普通恒星太陽運(yùn)行的一顆普通行星——推算,銀河系中應(yīng)該存在大量智慧生命,而且許多文明應(yīng)該遠(yuǎn)高于地球,但地球人用盡技術(shù)手段卻從未發(fā)現(xiàn)蛛絲馬跡。這個問題被稱為費(fèi)米悖論。
對于費(fèi)米悖論的解釋和猜想很多,有代表性的有大漏斗說、動物園說、文明鎖死說、多重宇宙說、三型文明說、文明自毀說,等等。
大漏斗說表達(dá)的是宇宙間智慧文明進(jìn)化過程中,要通過一些漏斗的細(xì)頸,過得去文明得存,過不去文明毀滅。關(guān)注或相信漏斗說者總糾結(jié)這個細(xì)頸在何處,地球人類是否已經(jīng)通過了細(xì)頸,抑或宇宙間是否存在得以通過細(xì)頸的文明?若發(fā)現(xiàn)這樣的文明,可以給地球人以相信自己會有未來的信心。
動物園說猜測,地球可能是更高級宇宙智慧生物的一個實(shí)驗(yàn)場,人類是他們在地球這顆行星上圈養(yǎng)的動物。地球人的智慧層次太低,根本沒可能與高級圈養(yǎng)者對話,圈養(yǎng)者也懶得與其圈養(yǎng)的動物對話。
文明鎖死說猜測,許多宇宙智能生命可能被鎖死在其生存環(huán)境中,例如厚厚冰殼之下的水域中,它們無法沖出冰殼與外界交流,地球人自然也很難發(fā)現(xiàn)他們。
多重宇宙說認(rèn)為宇宙是多維多重的,地球只在三維空間,其他高級智能可能在四維以上的宇宙中,地球人根本感知不到他們。
三型文明說提出,宇宙文明有三級形態(tài)。最低級的一型文明只掌握了利用自己行星上能源的技術(shù);二型文明可以開發(fā)利用所在恒星系中恒星的能量;三型文明可以自如地利用宇宙中其他恒星的能量。地球處于一型文明階段,使用能量的水平根本不足以使其走出所在星系,也難以理解更高級地外文明的技術(shù)。
文明自毀說認(rèn)為文明不可能發(fā)展到更高級別,因?yàn)槠浒l(fā)展到一定程度就會不可控地自毀。這種說法與地球文明當(dāng)前的處境比較吻合:貌似正在自毀中,看不到突圍的希望。
四、信使的啟示
遠(yuǎn)方信使奧陌陌透露了哪些信息?筆者以為,它至少帶來如下啟示。
一是,以奧陌陌被觀測到的數(shù)據(jù)看,至少它來自在尺度和速度方面與我們文明相當(dāng)量級的三維智慧世界,或至少可以放低速度、降維到我們能觀測的量級。給弱智的我們呈現(xiàn)的信息是通過大漏斗未來細(xì)頸的可能性、三維同伴存在的可能性,以及文明可以突圍的告慰。
二是,如果地球是高級智能的動物園,則起碼可能不是唯一的動物園;或者,“大王”起碼是派出喜歡翻跟頭的“小妖”來“巡山”的。
三是,僅測到了少數(shù)點(diǎn)位的速度和較短的軌跡,其他軌道是邏輯外推的,并依此判斷它可能來自哪里、奔向哪里,“11月1日左右經(jīng)過的火星軌道……將于2018年5月經(jīng)過木星軌道、于2019年1月飛出土星軌道”等等,卻未知在接近太陽系之前它是否曾有剎車、在消失于視野之后它是否加至更高速度,或是否有過調(diào)姿轉(zhuǎn)向。我們的“強(qiáng)大”望遠(yuǎn)鏡尋找不到它,未必是因?yàn)樗睦淙?,也可能因?yàn)樗⒉辉诒活A(yù)期的軌道上。
四是,繞過太陽后卻一直加速,是不是因?yàn)樗鋫溆形覀兯荒芾斫獾睦煤阈悄茉吹募夹g(shù),抑或它自帶著我們不能理解的能源。
五是形態(tài)的啟示。據(jù)觀測判斷,奧陌陌表面是石質(zhì)或金屬,可能“因數(shù)億年的宇宙輻射而變紅”。這啟示我們:在碰撞、爆炸、焚燒中自然形成的天然星體構(gòu)成的烈火金剛的外殼,可能才是宇宙星艦的正確打開方式。在討論霍金的“突破攝星”計劃是否可行時就有人提出過,當(dāng)人造飛行器離開強(qiáng)大的太陽磁場保護(hù)進(jìn)入星際空間后,其所使用的材料可能無法抵抗遍布前路的質(zhì)子以及其他宇宙射線的攻擊。當(dāng)前人類只有“旅行者1號”和“旅行者2號”兩個小飛行器到達(dá)了太陽磁層的邊緣,而且人類并不明確知曉磁層一帶的空間物理環(huán)境狀況。等待兩位小小旅行者發(fā)回觀測報告,或者它們還有多少能力繼續(xù)發(fā)回觀測報告亦未可知。而此次奧陌陌的出現(xiàn)給了我們這樣的啟示:進(jìn)入星際空間,利用天然、質(zhì)地堅實(shí)的小天體作為外殼或許是一個更應(yīng)該考慮的選擇。劉慈欣被改編成電影即將上映的科幻小說《流浪地球》中有飛船派和地球派之爭,也提示了這個道理。
而如果不是智慧造物,很難理解10:1:1的細(xì)長結(jié)構(gòu)繞其短軸翻騰,因?yàn)樵诼L的旅程中這需要很強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度。而如果是系外飛船則好理解了:雪茄狀長條外形有利于在長途航行中減少輻射和碰撞的傷害;至于翻跟頭,則很可能是臨時使用某種我們不能理解的技術(shù),或者可能就只是“巡山小妖”一時起興的解悶玩耍。
(作者系北京理工大學(xué)人文與社科學(xué)院編審/教授;《深空探測學(xué)報》常務(wù)編委)
科技日報華盛頓12月18日電 (記者劉海英)美國的一個研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了迄今為止太陽系中最遙遠(yuǎn)的天體,其與太陽的距離超過日地距離100多倍
新華社洛杉磯12月6日電(記者譚晶晶)去年發(fā)現(xiàn)的雪茄形天體被認(rèn)為是太陽系“首個星際訪客”,其真實(shí)身份一直受到全球天文學(xué)家高度關(guān)注