オウムアムアの自然史

オウムアムアの自然史

（2019年7月3日に提出された）
太陽系を通過する最初の恒星間天体、1I / 2017 U1（ 'Oumuamua）'の発見は、科学界と一般の人々から強い興味を持ち続けています。オウムアムアの気絶は、観測が可能であった限られた時間枠と共に、そのダイナミクスと物理的状態に関して利用可能な情報を制限しました。ここで我々は我々の知識を検討しそして全ての場合において観察がオウムアムアのための純粋に自然な起源と一致することを発見する。オウムアムアの観測された特徴が、私たちの太陽系における自然な小天体の私達の広範な知識と惑星系の進化の現在の私達の知識によってどのように説明されるかを議論します。さらに調査が必要ないくつかの分野を強調します。
図1：オムアムアのイメージのモンタージュ
アクティビティ。 左から右へ：2017年にノルディック光学望遠鏡とRバンドフィルターを介して0.4時間の積分
262年10月
; 完全統合のために2017年10月27日に取得されたgrizYバンド画像からシミュレートされた「トゥルーカラー」画像
ジェミニ南望遠鏡1で1.6時間
; 2017年10月27日から28日にかけての3.6時間の深部rバンド合成画像
ジェミニノース望遠鏡付き16。 とHubble Space Telescope17からのF350LP画像。


図2：オムアムアの自然な微惑星としての潜在的な形成シナリオのモンタージュ。


図3：星間天体の推定数密度 - 質量密度0.004〜3の固定推定値の場合
基本的なサイズ - 頻度分布（SFD）が異なると仮定して、1立方パーセクトあたりの質量。 3つのSFDをテストしました。
１）与えられた質量ｍの物体の数ＮがＮ（ｍ）∝ｍ − ｘであるべき法則（ａ１−３）。
; 2）べき法則
質量のごく一部（通常1％）が断片に変換されています。サイズは「オウムアムア」に匹敵します。
おそらく巨大な惑星の惑星からの潮流が噴出前に遭遇したためであろう29、30（b 1-3）。 3）二成分パワー
法律（c 1-3）。べき乗則は、有効半径r minからr maxまで、N（m）∝ m − xで拡張されます。
そして、三人とも
ｒｍａｘ ＝ １００ｋｍ。分布a1は微小惑星形成のシミュレーション54、55と一致し、rmin = 100 mです。
ｘ ＝ ０．６である。分布ａ２は衝突平衡５６を仮定し、ｒｍｉｎ ＝ ５０μｍおよびｘ ＝ ５ ／ ６を有する。分布a3は
ボトムヘビー（最小のオブジェクトが質量によって支配されます）。それは上の岩のサイズ頻度分布を外挿します
67P / Churyumov-Gerasimenko57彗星は大型で、rmin = 50 m、x = 1.2です。分布b1には99％が含まれています
５０μｍサイズの断片中の１質量％の分布ａ２に従うその質量の変化。分布b2はその97％を含みます。
50 mサイズのフラグメントで質量追従分布a 1および3％（29参照）。分布b3はシングルサイズ分布です。
すべての恒星間の天体は、オウムアムアサイズ（100 m）であると仮定します。分布c1からc3はすべてrmin =と仮定します。
５０ｍ、ｒｍａｘ ＝ １００ｋｍ。分布c1は、rbreak = 1 kmより大きいオブジェクトの場合はx = 0.6、小さいオブジェクトの場合はx = 5/6です。
もの分布c2は同じべき法則を持ちますが、rbreak = 10 kmです。より大きいオブジェクトの場合、分布c3はx = 0.6です。
それより小さい場合はrbreak = 10 km、x = 1.2となります。


図4：自然の恒星間天体の軌道要素の予測された分布
赤い曲線は、主要な現代の小惑星調査によって検出されたアクティブなオブジェクトです（22から適応）。 それぞれに
'オムアムア（灰色の縦棒）は、非活動状態の軌道要素が最もありそうなオブジェクト、またはその近くにあります。