In einem neuen Artikel heißt es: „Oumuamua war ein Komet, kein außerirdisches Raumschiff.“ Nicht alle sind damit einverstanden

Nov 01, 2023

Im Jahr 2017 flog ein bizarres zigarrenförmiges Objekt namens „Oumuamua“ durch unser Sonnensystem. Es war das erste Mal, dass Astronomen ein interstellares Objekt durch unser Sonnensystem fliegen sahen – also etwas, das aus einem anderen Sternensystem stammte. Die Eigenschaften von 'Oumuamua, zumindest diejenigen, die wir beobachten konnten, lagen weit außerhalb der Norm für das Aussehen der meisten Asteroiden und Kometen: Es war ungewöhnlich reflektierend; sehr seltsam geformt (mit einer langen und einer dünnen Achse); und vielleicht am bizarrsten war, dass es beim Weggehen unnatürlich schneller wurde.

Die Forscher führten Berechnungen durch, um herauszufinden, ob Oumuamua groß genug war, um genügend eingeschlossenen Wasserstoff zu speichern, und ob dies für seine besondere Beschleunigung verantwortlich sein könnte.

Natürlich löste die Kombination mehrerer seltsamer Merkmale eine Debatte unter Astronomen darüber aus, ob 'Oumuamua künstlich hergestellt worden sein könnte – vielleicht ein leichtes Segel-Raumschiff, das von einer außerirdischen Zivilisation gebaut wurde – oder ob es sich um die Folge eines Naturphänomens handelte, von dessen Existenz die Wissenschaftler nichts wussten.

Laut einem neuen Artikel, der diese Woche in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, halten einige Astronomen die Antwort jedoch für weniger aufregend als Außerirdische: „Oumuamua könnte ein Stück Trümmer eines wasserreichen Kometen gewesen sein, voller eingeschlossenem Wasserstoff.“ Dieser Wasserstoff begann auszuströmen, als er sich der Sonne näherte, was die Beschleunigung des Objekts erklärt.

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„Ein Komet, der durch das interstellare Medium reist, wird im Grunde durch kosmische Strahlung erhitzt und bildet dadurch Wasserstoff. Unser Gedanke war: Wenn das passieren würde, könnte man ihn dann tatsächlich im Körper einfangen, so dass er, wenn er in das Sonnensystem eindringt, …“ erwärmt wurde, würde der Wasserstoff ausgasen?“ sagte Co-Autorin des Artikels Jennifer Bergner, Astrochemikerin an der University of California, Berkeley, in einer Medienerklärung. „Könnte das quantitativ die Kraft erzeugen, die Sie benötigen, um die Nicht-Gravitationsbeschleunigung zu erklären?“

Bergner und Darryl Seligman, ein Postdoktorand an der Cornell University, waren neugierig, die Zahlen zu berechnen, um herauszufinden, ob Oumuamua möglicherweise das Überbleibsel eines Kometen war, der kosmischer Strahlung ausgesetzt war und dann in seinem Eiswasserschild eingeschlossenen Wasserstoff freisetzte . Um diese Theorie zu untersuchen, war ein tieferes Verständnis dessen erforderlich, was passiert, wenn Strahlung mit Wasser und Eis im Weltraum interagiert, wobei auch die Masse eines Objekts wie 'Oumuamua berücksichtigt werden musste.

Die Forscher führten Berechnungen durch, um herauszufinden, ob Oumuamua groß genug war, um genügend eingeschlossenen Wasserstoff zu speichern, und um zu sehen, ob dies für seine besondere Beschleunigung verantwortlich sein könnte. Tatsächlich stützten die Ergebnisse ihre Theorie.

„Das Schöne an Jennys Idee ist, dass genau das mit interstellaren Kometen passieren sollte“, sagte Seligman in der Medienerklärung. „Wir hatten all diese dummen Ideen, wie Wasserstoffeisberge und andere verrückte Dinge, und das ist nur die allgemeinste Erklärung.“

Doch die Ergebnisse dieser Studie schließen dieses Kapitel der Astronomiegeschichte noch nicht ab. Stattdessen hat es eine weitere Debatte um das Geheimnis von 'Oumuamua entfacht, wobei einige die Berechnungen des Papiers in Frage stellen.

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Die Theorie, dass Oumuamua möglicherweise von einer außerirdischen Zivilisation künstlich konstruiert wurde, wurde vom Harvard-Astronomen Avi Loeb populär gemacht, der diese Theorie in seinem Buch „Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth“ ausführlich behandelte. 'Oumuamua, hawaiianisch für „ein Objekt aus der Ferne“, wurde erstmals von einem Postdoktoranden an der Universität von Hawaii beobachtet, der den Datenstrom der astronomischen Himmelsdurchmusterung Pan-STARRS durchforstete. Der Forscher bemerkte, dass das Objekt sehr langgestreckt war, wie ein Stock oder eine Scheibe (die Daten ließen beide Möglichkeiten zu), mit einer langen Achse, die zehnmal länger war als seine kurze Achse. Die Forscher vermuteten, dass seine Form den Abrieb durch interstellares Gas und Staub minimieren würde und somit eine ideale Form für ein interstellares Raumschiff sei.

Zwei unerwartete Eigenschaften – seine Form und die Geschwindigkeit, mit der er nach dem Vorbeiflug an der Sonne beschleunigt wurde – geben den Astronomen bislang Rätsel auf. Als 'Oumuamua an der Sonne vorbeizischte, beschleunigte es mit hoher Geschwindigkeit, was darauf hindeutet, dass es vom Sonnenlicht angetrieben wurde, wie es bei einem Sonnensegel-Raumschiff der Fall gewesen sein könnte – einer Art Raumschiff, das tatsächlich die Form einer Scheibe hatte. Unterdessen gab es keine beobachteten Anzeichen einer Kometenaktivität – etwa einen Kometenschweif oder Absorptionslinien für Gasemissionen –, weshalb die Möglichkeit, dass es sich um einen Kometen handelte, von einigen zunächst ausgeschlossen wurde.

Tatsächlich wurde in einem separaten, von Loeb mitverfassten Artikel spekuliert, dass die nichtgravitative Beschleunigung von 'Oumuamua auf den Sonnenstrahlungsdruck zurückzuführen sei (wie ihn ein Sonnensegel erzeugen würde). In derselben Arbeit stellte Loeb die Theorie auf, dass die Beschleunigung auf das Ausgasen eines Kometen zurückzuführen sein könnte, sagte jedoch, dies sei unwahrscheinlich, da es keine Hinweise auf einen Kometenschweif um ihn herum gebe.

Nun sagen die Forscher des neuen Nature-Artikels etwas anderes.

„Hier berichten wir, dass die Beschleunigung von 'Oumuamua auf die Freisetzung von eingeschlossenem molekularem Wasserstoff zurückzuführen ist, der sich durch die energetische Verarbeitung eines H2O-reichen Eiskörpers gebildet hat“, schreiben die Forscher in ihrer Arbeit in Nature. „In diesem Modell begann ‚Oumuamua als eisiges Planetesimal, das während seiner interstellaren Reise bei niedrigen Temperaturen von kosmischer Strahlung bestrahlt wurde und während seines Durchgangs durch das Sonnensystem eine Erwärmung erfuhr.“

Aber was ist mit dem Mangel an Beweisen für einen Kometenschweif?

Seligman sagte, eine Koma, eine Gaswolke, die den Kern eines Kometen umgibt, bestehe aus mikrometergroßen Staubpartikeln, die Sonnenlicht reflektieren und sich mit dem Gas fortbewegen.

„Normalerweise entdeckt man Kometen, weil sie eine Koma haben, und dann geht man hin und misst das Gas auf andere Weise, beispielsweise durch spektroskopische Messungen“, sagte er. Seligman fügte hinzu, dass frühere Beobachtungen von Kometen zeigten, dass es möglich sei, sie anhand der Ausgasung und nicht anhand einer Koma-Beobachtung zu identifizieren. „Es ist sehr plausibel, dass es viele andere Objekte im Sonnensystem – und vielleicht auch in den interstellaren Kometen – gibt, die keine Koma verursachen, aber Beschleunigungen haben, die auf Ausgasung zurückzuführen sind, und wir haben sie vorher einfach nicht gesehen.“

Seligman sagte, eine Erkenntnis aus ihrer Arbeit sei, dass es mehr dieser interstellaren Objekte im Weltraum geben könnte.

Loeb behauptete, dass die Nature-Studie „die Oberflächentemperatur von Oumuamua falsch berechnet hat“.

„Es brauchte etwas aus dem interstellaren Raum, dem in so kurzer Zeit am intensivsten untersuchten kleinen Körper, um uns zu zeigen, dass es diese Population von Objekten gibt, die ohne offensichtliche Staubkoma beschleunigen“, sagte Seligman. „Und es könnte noch viel mehr davon geben und sie könnten uns viel über Dinge wie die volatile Lieferung von Planeten und niedrige Aktivitätsniveaus lehren.“

In einem Aufsatz, der auf Meduim veröffentlicht wurde, nachdem die neue Nature-Studie Schlagzeilen schmückte, behauptete Loeb, dass die Nature-Studie „die Oberflächentemperatur von Oumuamua falsch berechnet habe“. Loeb sagte, er und sein Kollege Thiem Hoang hätten ein neues Papier zur Veröffentlichung eingereicht, um der Behauptung entgegenzutreten, dass die Berechnungen falsch seien.

„Nach tiefen Beobachtungen des Spitzer-Weltraumteleskops wies Oumuamua keine Spuren von kohlenstoffbasierten Molekülen oder Staub auf“, sagte Loeb. „Er zeigte auch kein Zittern durch Jets als Folge der ungleichmäßigen Sublimation des Eises auf seiner Oberfläche, noch eine wesentliche Entwicklung seiner Rotationsperiode, wie es oft bei verdampfenden Kometen beobachtet wird.“

In seinem Aufsatz sagte Loeb, dass die Behauptung, Oumuamuas Beschleunigung könne dadurch erklärt werden, dass es sich um einen Kometen aus Wassereis handele, der „durch kosmische Strahlung im interstellaren Raum in Wasserstoff zerlegt wurde“, falsch sei, weil „ihre Oberflächentemperaturberechnung in der Nähe der Sonne das Entscheidende ignorierte“. Kühlwirkung des verdampfenden Wasserstoffs.“

„Durch die Hinzurechnung der Abkühlung durch die Wasserstoffverdampfung zeigt unsere neue Arbeit, dass die Oberflächentemperatur des Eisbergs um eine Größenordnung sinkt“, sagte Loeb.

In seinem Aufsatz brachte Loeb seine Enttäuschung darüber zum Ausdruck, dass sich die Astronomiegemeinschaft nicht stärker der Idee angeschlossen hat, dass Oumuamua künstlichen Ursprungs sein könnte.

„Nachdem ich die Möglichkeit vorgeschlagen hatte, dass ‚Oumuamua künstlichen Ursprungs sein könnte, gab es eine Reihe von Expertenpapieren, die darauf bestanden, dass ‚Oumuamua ein generisches Objekt natürlichen Ursprungs ist“, sagte Loeb. „Die Experten waren sich nicht einig darüber, was dieses generische Objekt sein könnte: ein Wasserstoff-Eisberg, ein Stickstoff-Eisberg, ein Staubhase oder ein Wasserstoff-Wasser-Eisberg in dem Artikel, der gerade in Nature erschienen ist.“

In einer gemeinsam verfassten Antwort an Salon sagten Seligman und Bergner, sie hätten „mehrere Gründe identifiziert, warum die Einbeziehung von Effekten wie der H2-Verdunstungskühlung und der durch das Glühen von Wassereis freigesetzten Wärme unsere Schlussfolgerungen wahrscheinlich nicht ändern wird.“

„Obwohl wir diese Gründe gerne aufzählen, glauben wir, dass es die beste sofortige Vorgehensweise ist, das Hoang-Loeb-Papier dem unabhängigen Peer-Review-Verfahren zu überlassen“, sagten Seligman und Bergner.

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