Открыт первый межзвёздный астероид - 1I/'Oumuamua

[Toth]

За все 10 тыс лет.

А что произошло 10000 лет назад? Кроманьонцы научились определять элементы орбиты по положениям, и отличать периодическую комету от гиперболической ?

[Mercury127]

Это условная граница письменности. Если хотите - начало документирования человечеством своей истории. Те же сверхновые.
Разумеется, я преувеличил. Но и не год уже наблюдают те же кометы. Так что 300 лет минимум нужно считать.
Так вот, за 300 лет этот мяумяу - единственный достоверный МЗО. Из 1 статистику не делают.

[Андрей Курилов]

А почему решили, что и остальные МЗО будут преимущественно такие же?

Только что ведь выше объяснялось, не?

Это как с Юпитерами: пока он был один - о горячих юпитерах мало кто подозревал. Потом оказалось, что таких много.

Их мало. Порядка 1% среди солнцеподобных звёзд. Среди менее массивных и более распространённых звёзд - ещё меньше.

[Андрей Курилов]

А может, СС уникальна, так как сформировалась из материала с огромным моментом импульса.

Я уже наверное 5-й раз вынужден повторять, что СС может быть и уникально, только вот объекты ОО - уникальными быть не могут, ибо происхождением из протопланетных дисков других звёзд древнего скопления.

Тесные планетные системы, при массе сопоставимые с массой планет СС, и больше, целиком формировались внутри снеговой линии.

Масса материала внутри снеговой линии на порядки меньше, чем вне. Кроме того, тесные планетные системы - результат совместной миграции по современным представлениям.

Крупные планеты успели захватить воду и газы, а как попразрачнело - всё, прощай кометы.

Планетозимали образуются ДО планет.

[T^Im]

Я уже наверное 5-й раз вынужден повторять, что СС может быть и уникально, только вот объекты ОО - уникальными быть не могут, ибо происхождением из протопланетных дисков других звёзд древнего скопления.

Солнце сформировалось в определенное время в определенном месте, и утверждать, что среднестатистические плеанетезимали по Галактике за более чем 10 млрд лет будут таким же, как формировались на ее локальной окраине 5 млрд лет назад - несколько опрометчиво.

Из этого совершенно неизбежно выходит, что межзвёздные малые тела не могут сильно отличаться от малых тел из Облака Оорта. Все альтернативные версии формирования U1 можно сдавать в утиль.

Неверное обобщение. В статьях речь идет не о любых "чужих" телах, а о тех, которые массово летали в родительском звездном скоплении. Т.е. были из той же самой туманности (примерно такого же состава), с таких же холодных окраин, но только от других молодых звезд.

Поскольку миграция ГЮ и суперземель процесс не мгновенный, то за время покидания Солнцем родительского кластера заметная популяция таких "внутренних" астероидов могла еще просто не успеть образоваться. => Их популяция в ОО не обязана быть большой.

Кстати Батыгин в своей недавней статье о U1 тоже несогласен с отличным от кометного составом (стр. 2, 2-й абзац снизу):

Насколько понимаю, он выводит кометный состав из вот этого утверждения:

Among the known extrasolar planets (Figure 1), neither the hot Jupiters, nor the far more numerically dominantpopulation of super-Earths – which typically have M ∼ 10M⊕, R ∼ 3M⊕, and a ∼ 0.2 (Winn & Fabrycky 2015) –can eject planetesimals.

Конечно, это препринт, но обычно в статьях принято на такого типа утверждения ставить ссылки (хотя бы как "private communication" или "unpublished data"). Тут же это как то некрасиво повисает в воздухе, даже в критикуемой многими Википедии в этом месте наверняка бы стояло "источник не указан ... дней".

С другой стороны, была уже ссылка на статью с картинками

https://arxiv.org/abs/1711.01300v1   https://arxiv.org/pdf/1711.01300v1.pdfOrigin of Interstellar Object A/2017 U1 in a Nearby Young Stellar Association?

где приводилось моделирование выброса такого объекта в зависимости от массы звезды для Солнца и красного карлика (1M и 0,3 M):

Permitted values (grey zone) center around a 20-30M ⊕ planet forming by a few Myr within a few AU, reminiscient of the core accretion scenario for giant planet formation. In contrast, a “super-Earth” at ∼1 AU could eject ice-free planetesimals from a lower-mass M dwarf

Для наглядности разрисовал оттуда графики (нарисовал горизонтальную прямую массы Юпитера и пометил суперземли до 10M, закрасил зеленым рассеяние в пределах снеговых лний). Серым были отмечены области масс планет-расстояний планет до звезды, совместимые с наблюдаемой небольшой скоростью.

Отсюда, кстати, видно, что для планеты типа нашего Юпитер рассеивание подобных объектов преобладает над аккрецией до расстояний примерно 0,3 а.е. т.е. до достаточно "теплого" состояния. (ГЮ ведь не образуются сразу на месте).  Т.о.  по части "невозможности" ("neither the hot Jupiters, nor ... super-Earths can eject planetesimals") можно сомневаться как в обоснованности так и в правомерности аргументации Батыгина, а следовательно, и в его утверждении о кометном составе (и как минимум авторы вышеупомянутой статьи считают по другому).

[Андрей Курилов]

и утверждать, что среднестатистические плеанетезимали по Галактике за более чем 10 млрд лет будут таким же, как формировались на ее локальной окраине 5 млрд лет назад - несколько опрометчиво.

Особенно опрометчиво утверждать обратное, ибо для утверждения уникальности всегда нужны веские предпосылки. Т.е. вам потребуется привести эти предпосылки для того, чтобы обосновать возможность кардинально иного состава.

миграция ГЮ и суперземель

Сразу же - распространённость ГЮ слишком мала, суперземли же формируются внутри снеговой линии И слишком малы по массе, посему не могут обеспечить значительной доли эжектоидов (как обозвали такие объекты в одной из статей).

[T^Im]

По поводу толинов и спектра.

Вся схожесть спектра A/2017 U1 и минералов Марса обусловлена только оксидом железа-III. Других минералов, дающих такой уклон без заметных feature, кроме толинов нет. Аморфный углерод или графит нейтральны по цвету, поэтому тоже не подходит.

Типичное ложное обобщение. Не верны по сути обе части утверждения.

это спектры смесей "нейтральный по цвету углерод" + "не красный по цвету оливин" (если что, считаю, это наиболее вероятным составом на основе спектра/генезиса/свойств), из статьи Reflectance Spectra of "Featureless" Materials and the Surface Mineralogies of M- and E-Class  Asteroids

можно даже идентифицировать конкретный тип толинов - "ice tholin" (наиболее схожий со спектром A/2017 U1)Видно, что остальные типы толинов исключаются.

Разница между этими толинами полностью утонет в шумах, не верите - наложите картинки самостоятельно.

Ну для начала - сравнение спектра A/2017 U1

Как видно, уклон спектра почти точно такой же.

Таких "почти точно таких же" уклонов там можно нарисовать еще очень много разных. См. ниже.

Т.е. наш гость сравнится только с самыми "красными" малыми телами СС.

Не поленюсь опровергнуть на конкретном примере:

на текущий спектр наложены спектры Лютеции (класс М) и Туле (класс D) отсюда https://www.cosmos.esa.int/documents/29201/239681/IoW_20170421.jpg/3aebaa07-9eb9-e433-1394-0e603aea8161?t=1492782989630
Тоже подходят? 

Интересно, что хронологически средний уклон спектра уменьшается (30% - 25% - 10%). Также хронологически меняется оценка абс. величины - с 22 до 23. Не связано ли это с физическими изменениями на поверхности U1?

Сейчас, на отлете, все что могло произойти на поверхности под действием температуры - уже произошло. Текущие изменения теперь могут происходить где-то в глубине, куда сейчас доходит тепловая волна.
Отличия спектров - следствие разной зашумленности и несколько отличающихся диапазонов и различной чувствительности инструментов к "краевым" частям спектра.

Посему - на правах спекуляции.Сразу ряд деталей спектра в диапазоне 450-600 нм повторяет форму эмиссионных пиков таких веществ как CN, C3 и C2.

Уточню, что "веществ"  CN, C3 и C2 не существует - это ионы-радикалы, на которые "разбивается" солнечным излучением в вакууме выброшенное с кометы веществ (т.е. на поверхности их быть не может).

То, что толины вполне переживают такую температуру, вы можете прочитать здесь:https://thesis.library.caltech.edu/138/6/Chapter4.pdf
Происходит лишь незначительный частичный пиролиз (потеря 30 % начальной массы).

Почитал. Избирательный анализ статьи, передергивание фактов, плохое понимание сути методов термогравиметрии и основ химии...
"Tholins undergo a drastic chemical change beginning at 100 °C" - это все, что нужно знать про термохимию толинов.
Если при нагревании до высокой температуры по TGA потерялось суммарно 50% массы, то 30% от 50%, это точно не "незначительный частичный пиролиз", а почти 60%-ный пиролиз. И это отнюдь не значит, что там осталось 40% исходного толина - просто еще не все, что могло отвалиться отвалилось, исходного толина там уже скорее всего нет (с учетом фразы о радикальных изменениях при 100C).
Далее: "the sample was heated from room temperature to 950 °C at a rate of 10°C/min".
т.е. 60%-ный пиролиз произошел меньше чем за час нагрева до 500C.
Вы полагаете, что если тепературу 500C зафиксировать, пиролиз сразу же остановится на 60%?


Итого:
1) распространенная на астероидах смесь оливин-углерод способна в зависимости от состава и размеров частиц давать большой красный уклон в спектре;
2) с текущими шумами на спектр вполне можно натянуть и спектры не очень красных астероидов;
3) ни одного серьезного аргумента о возможности "выживания" толинов при 500C нет и не было, приписывание "спектра" толиновому неоправдано.

[T^Im]

Особенно опрометчиво утверждать обратное

Отрицание отрицания не есть утверждение.

ибо для утверждения уникальности всегда нужны веские предпосылки

Очевидные отличия в металличности звезд как аргумент различия состава протопланетных туманностей (=> планетезималей) как аргумент подойдут?

распространённость ГЮ слишком мала, суперземли же формируются внутри снеговой линии И слишком малы по массе, посему не могут обеспечить значительной доли эжектоидов (как обозвали такие объекты в одной из статей).

Это - одни утверждения.
Без результатов моделирования, которых нет ни у Вас, ни у меня, ни, похоже, даже у Батыгина (иначе он бы на них сослался) - такие утверждения точно не являются контраргументами.

[Андрей Курилов]

это спектры смесей "нейтральный по цвету углерод" + "не красный по цвету оливин" (если что, считаю, это наиболее вероятным составом

1. Самый "красный" спектр на этой иллюстрации по уклону не дотягивает до усреднённого спектра U1.
2. Почему бы и нет? Допустим в перигелии от толинов остались самые тугоплавкие фракции (а они будут) плюс некоторое кол-во аморфного углерода и оливина. Я не отрицаю и также склоняюсь к такому варианту, как наиболее вероятному.

на текущий спектр наложены спектры Лютеции (класс М) и Туле (класс D) отсюда https://www.cosmos.esa.int/documents/29201/239681/IoW_20170421.jpg/3aebaa07-9eb9-e433-1394-0e603aea8161?t=1492782989630
Тоже подходят?

Нет, не подходят. Особенно если усреднить три спектра - классы D и М будут иметь "хронически" меньший уклон. Это видно даже при наложении на единственный спектр. Поэтому это - просто натягивание совы на глобус.

Сейчас, на отлете, все что могло произойти на поверхности под действием температуры - уже произошло.

Да, скорее всего так и есть.

Уточню, что "веществ"  CN, C3 и C2 не существует - это ионы-радикалы

Мне не очень понятно, к чему это сказано, но это неверно. В условиях разреженной комы эти радикалы - вполне себе самостоятельные вещества. В н.у. понятное дело, они не существуют.

1) распространенная на астероидах смесь оливин-углерод способна в зависимости от состава и размеров частиц давать большой красный уклон в спектре;

А можно пример такого астероида со спектром в диапазоне 0,4-1 мкм посмотреть? Ежели такой состав поверхности "распространён на астероидах"...

3) ни одного серьезного аргумента о возможности "выживания" толинов при 500C нет и не было, приписывание "спектра" толиновому неоправдано.

Немного не по существу. После перигелия там будет всё-таки не чисто аморфный углерод, а тяжёлые фракции, оставшиеся от толинов.

Очевидные отличия в металличности звезд как аргумент различия состава протопланетных туманностей (=> планетезималей) как аргумент подойдут?

Металличность - это доля содержания элементов тяжелее водорода и гелия. Учитывая что астероиды и кометы состоят практически из одних лишь "металлов", собственно металличность мало будет влиять на их состав. Состав может зависеть от отношения между другими элементами, например C/O. Но на летучую составляющую влиять он будет однозначно мало. Или у вас есть другие данные?

[xd]

По поводу распространённости ГЮ не следует забывать, что открытые ГЮ открыты транзитным методом. Не каждый ГЮ лежит удачно для земного наблюдателя (или околоземного)

[Андрей Курилов]

Первая комета в истории у которой "кометное" обозначение было заменено на "астероидное" 

Не совсем.
https://en.wikipedia.org/wiki/4015_Wilson–Harrington
Комета 107P/Wilson-Harrington была открыта в 1949 г. и тогда имела заметную кому. С тех пор потерялась. Затем открыли астероид (4015) 1979 VA и оказалось, что это один и тот же объект. Т.е. комы больше никогда не было, а "астероид" остался.

[an]

По поводу распространённости ГЮ не следует забывать, что открытые ГЮ открыты транзитным методом. Не каждый ГЮ лежит удачно для земного наблюдателя (или околоземного)

Так таки и все?  Например самый первый ГЮ 51 Peg b открыт RV- методом и не только он.

[xd]

По крайней мере подавляющее большинство, которое на счету Кеплера, который фотометрически искал.

[Olweg]

По поводу распространённости ГЮ не следует забывать, что открытые ГЮ открыты транзитным методом. Не каждый ГЮ лежит удачно для земного наблюдателя (или околоземного)

Распространённость ГЮ уже давным давно оценена по результатам доплеровских поисков - около 1% (у FGK-карликов). По данным Kepler чуть меньше - около 0.5%. У M-карликов ещё меньше.

[Андрей Курилов]

Распространённость ГЮ уже давным давно оценена по результатам доплеровских поисков - около 1% (у FGK-карликов). По данным Kepler чуть меньше - около 0.5%. У M-карликов ещё меньше.

Т.е. обеспечить большинство межзвёздных малых тел они ну никак не могут.

[boch]

Т.е. комы больше никогда не было, а "астероид" остался.

Остался потому, что не захотели "дырку" 4015 в нумерации оставлять. Номера должны идти в строгой последовательности, и весь наработанный материал по объекту "повис бы в воздухе",  убери этот номер. Хуже еще на этот номер повесить другой объект, сразу дичайшая путаница. Если бы по горячим следам, как с межзвездником, такой бы истории не случилось. Сейчас-то лихо поменяли обозначение и без вопросов, а тогда слишком поздно пришлось разруливать. Да тогда и консерватизм мешал, а сейчас режут по живому.

[Скеп-тик]

Масса материала внутри снеговой линии на порядки меньше, чем вне. Кроме того, тесные планетные системы - результат совместной миграции по современным представлениям.
.....
Планетозимали образуются ДО планет.

Недавно подтверждённое явление лучевого (теплового) притяжения микрометровой пыли говорит о том, что внутри снеговой линии планетоземали образуются эффективнее в сотни раз, чем за снеговой линией. Так что сначала образуются сухие планетоземали, а ледяные - много позже. И если протозвёздное облако имело малый момент импульса, то большая часть протопланетного диска окажется внутри снеговой линии, да и звезда окажется крупнее Солнца, какой нибудь Фомальгаут, способный прожарить свои астероиды досуха на 4 а.е., а снеговую линию отодвинуть на 10-15.
И чтобы не продолжать спор, ещё раз акцентирую, что я говорю о тесных планетных системах, с компактным (по сравнению с СС) протопланеным диском, рассеивание "сухих" планетоземалей из которого будет идти особенно эффективно (малые периоды обращения плюс "небольшие", 0,1-1 а.е., расстояния меж планетами, не обязательно ГЮ).
         Впрочем... Для миграции ГЮ ближе к звезде, требуется выбросить количество камня, сравнимое с массой Юпитера, так, от десятой, до четверти. Что несравнимо с массой "утерянных" комет из облака Оорта, общая масса которого оценивается едва в массу Марса. Так что 1% систем с ГЮ вполне может обеспечить 90% межзвёздных странников. Сухих и тяжёлых.

[T^Im]

усреднённого спектра U1.

Вы уверены, что правомерно усреднять 2 спектра, с первым самым шумным? При этом уменьшаться или увеличатся погрешности?
Вы уверены, что если усреднить 2 спектра (для этого их еще необходимо одинаково нормировать), то уклон по сравнению с текущим, увеличится, а не уменьшится?

Самый "красный" спектр на этой иллюстрации по уклону не дотягивает до усреднённого спектра U1.

Т.е. красный спектр получить с нейтральным углеродом все таки можно, но теперь "уклон не дотягивает"?
Вот наложение самого красного спектра из статьи (не факт, что самого красного из вообще возможных) "углерод+оливин" на текущий спектр I1:

Где тут "не дотягивает"?

Мне не очень понятно, к чему это сказано, но это неверно. В условиях разреженной комы эти радикалы - вполне себе самостоятельные вещества. В н.у. понятное дело, они не существуют.

Не просто при н.у., а виде твердого обычного вещества (с таким же спектром) на поверхности кометы. О том и уточнение ("вещество" стоит в кавычках).
По сути неясно, какая связь между эмиссионными линиями частиц из комы и спектром отражения вещества поверхности. Где то тут уже были оценки сверху на состав комы на них тогда и стоит опираться.

Немного не по существу. После перигелия там будет всё-таки не чисто аморфный углерод, а тяжёлые фракции, оставшиеся от толинов.

Да, условный полукокс-кокс, со структурой неполностью ароматизировавшихся остатков типа ПАУ

Ежели такой состав поверхности "распространён на астероидах"...

Вроде бы не утверждалось, что оливиновый тип поверхности распространен для астероидов в СС.
Касательно распространенности оливина на астероидах, кометах, а также за пределами СС см. https://en.wikipedia.org/wiki/Olivine

(кликните для показа/скрытия)

Mg-rich olivine has also been discovered in meteorites, on the Moon and Mars, falling into infant stars, as well as on asteroid 25143 Itokawa. Such meteorites include chondrites, collections of debris from the early Solar System; and pallasites, mixes of iron-nickel and olivine.
The spectral signature of olivine has been seen in the dust disks around young stars. The tails of comets (which formed from the dust disk around the young Sun) often have the spectral signature of olivine, and the presence of olivine was verified in samples of a comet from the Stardust spacecraft in 2006. Comet-like (magnesium-rich) olivine has also been detected in the planetesimal belt around the star Beta Pictoris.

Учитывая что астероиды и кометы состоят практически из одних лишь "металлов", собственно металличность мало будет влиять на их состав. ... Но на летучую составляющую влиять он будет однозначно мало. 

Неужели? А как же летучие гидриды, включая гидрид кислорода (H₂O) и принцип Ле-Шателье?
Наводящие вопросы. В чем измеряют металличность? Отличались ли протопланетные туманности звезд с металличностью -5 и +1 соотношениями газ/пыль и (N+C+O)/(Si+Al+обычные металлы)? Одинаково ли в них шел планетогенез? Одинаков ли их возраст?

[Андрей Курилов]

Вы уверены, что правомерно усреднять 2 спектра, с первым самым шумным?

3 спектра. И уровень шума у них примерно одинаковый. Самый шумный - 2-й по времени. О котором отчитывался парень с полотенцем на голове.

Т.е. красный спектр получить с нейтральным углеродом все таки можно, но теперь "уклон не дотягивает"?

Я допускаю, что уклон может достичь ~20 % если зёрна Оливина будут ещё меньше (единицы микрометров).

Где тут "не дотягивает"?

Не тут. Ибо я говорил про усреднённый спектр.

Вроде бы не утверждалось, что оливиновый тип поверхности распространен для астероидов в СС.

Тем не менее вы утверждали, что аналоги  U1 должны были неизбежно накапливаться в СС. Учитывая этот факт, а также то, что в СС должны быть "свои" аналоги (нет предпосылок для уникальности) хотелось бы посмотреть на пример астероида с таким же составом поверхности (аморфный углерод, ПАУ, оливин) и спектром. Вы можете привести пример такого? Если нет, то ваши догадки касательно состава поверхности начинают вызывать сомнения.

Наводящие вопросы.

Это к вам вопросы, а не ко мне. Как разница состава протопланетных дисков в реалистичных диапазонах будет влиять на состав малых тел, оставшихся после образования планет? На мой нескромный взгляд, разницы особой не будет. Где-то будет чуть больше органики, где-то, наоборот, чуть больше воды. Ну и всё. Так что прям будет какой-то невероятный состав вроде оксида железа-III - это вряд ли.

[LeonidOS]

Если бы обнаружили до перигелия, вполне можно было бы подставить болванку на пути, чтобы потом смотреть спектры.

Только если сильно заранее.