為何天外來客 1I/2017 U1 ?Oumuamua 的形狀如此奇怪？
天文學家確認發現的第一個從太陽系以外闖進來的星際來客，編號 1I/2017 U1 ?Oumuamua，經過全世界多台望遠鏡的接力觀測，終於被大致確定了形狀。這是一個由岩石構成的雪茄形天體，長度達到400米，寬度只到長度的不到1/10
宇宙中有可能通過自然條件形成外形這麼奇特的小行星么？如果確實是自然形成的，那麼它在形成的過程中究竟經歷了怎樣的變化？
1. 首先要認識到的一點是：大部分小行星和彗星都是形狀很不規則的，「長而細」的形狀本身並不罕見，因為只有足夠大（一般直徑500km以上）的天體才有可能通過自身重力達到靜力學平衡（也就是使自身慢慢縮成一個球形），越小的天體越能長得隨心所欲，比如Ida、Eros和Itokawa。
同時，這類長而扁的天體，顯然自轉越快越容易因為離心作用而分崩離析，這個「快慢」之界和天體本身的成分、密度、固結的緊密程度息息相關。1I/2017 U1 (『Oumuamua)的奇特之處在於，目前人類發現的這些小行星頂多長軸/短軸比在3-4倍之間，而『Oumuamua的長寬比比目前的記錄要高不少，但它畢竟只有400m長，比Ida和Eros小了兩個量級，跟Itokawa差不多的尺寸，自轉周期據目前的計算有7h左右（Meech et al., 2017），比Ida和Eros還慢不少，講道理，這形狀也不算是完全不能接受的。
2. 所以其實焦點就落在了：一個天體要如何能夠在目前的自轉速度下維持這樣一個長而扁的形狀而已。
這個10倍的長寬比的結果，發表於11月20日的Nature：A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid，下面講講這篇文章的結果和觀點。
2.1 如果『Oumuamua是在繞著它的短軸自轉的話，這麼大的長寬比意味著天體內部的固結強度不可能太低，所以「雙頭結構」這種固結方式被排除了。而繞短軸旋轉是天體比較普遍的情況（繞短軸旋轉比較穩定，而且離心作用也會讓天體變「扁」），同時小天體的形狀和自轉周期主要是通過光度變化來判斷的，如果是繞著長軸旋轉的話光度變化應該不會有『Oumuamua的觀測值這麼大。
2.2 即使『Oumuamua是繞著長軸旋轉（密度的下限），所要求的內部密度都應該在和小行星相當的水平（密度應當在 以上甚至更高），這遠遠超過通常彗星的密度（彗星67P的密度在
左右），NASA的報道中認為Oumuamua甚至可能是鐵質的、完全不含水和冰（Solar System"s First Interstellar Visitor Dazzles Scientists）。
2.3 光譜數據顯示『Oumuamua的表面反射率和富含有機物的D型小行星和彗星符合度很高，也就是說目前為止除了高軌道偏心率（最新的計算結果是1.1956 ± 0.0006）和10:1的高長寬比之外，『Oumuamua這個星際來客並沒有超出人們對太陽系內天體的認知。
拓展閱讀
評論區幾個問軌道的，可以參考 如何看待新聞《NASA 在太陽系內發現了一個不明飛行物，它來自太陽系以外》？
關於這個10:1 是怎麼測的，並不是我們獲取了精確的天體影像，而是僅僅通過光變來估算的，更具體的可以參考 ProtossProbe：為何天外來客 1I/2017 U1 ?Oumuamua 的形狀如此奇怪？
首先稍微明確一下，這顆小行星編號是 1I/2017 U1，其中 2017 U1 是觀測時給定的編號，而 1I 中的 I 指的是 Interstellar，也就是星際天體的意思，1代表這是人類目前發現的第一顆來自太陽系外的天體，在此之前，1I/2017 U1 也被稱為 A/2017 U1 或者 C/2017 U1，這是因為這顆小天體曾經被認為是一顆小行星（Asteroid）或者彗星（Comet）
然後就是這顆小天體的命名，正確的寫法不是 Oumuamua，也不是 『Oumuamua （英文單引號），而是
?Oumuamua
?Oumuamua
?Oumuamua
其中的 『 （U+02BB）被叫做 ?okina，是夏威夷語中的一個符號......和那首著名的《Aloha ?Oe》用的是同一個符號。
為什麼用夏威夷語取這個名字呢？因為這個小天體是被位於夏威夷的 Pan-STARRS 發現的。
然後就是這個小天體奇怪的形狀，長寬比 10:1，自轉周期為 7.34 hrs （A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid）。這個形狀和自轉數據是怎麼得到的呢？是地球上的望遠鏡足夠強大，拍攝到 ?Oumuamua 具體長什麼樣了嗎？其實並不是。
這裡首先我們要引入一點動力學上的先驗知識。一個形狀不規則的剛體，其自旋時應該繞著哪根軸來轉呢？
答案是慣性矩最大的那根軸（也被稱為最大慣性主軸）。在動力學上可以證明，在考慮物體微小變形阻尼的情況下，剛體繞著其他慣性主軸的旋轉都是不穩定的。
最著名的一個例子就是美國發射的第一顆人造衛星——探索者一號（Explorer_1）。探索者一號整個是一個細長的構形，在發射進入地球軌道後，人們希望它繞著自己的長軸（慣性矩最小的那根軸）自旋穩定。最後的結果當然是探索者一號的姿態根本無法穩定住，在太空中翻跟斗。美國人的第一顆衛星雖然發射成功了，卻無法完成預定的任務。
那麼這和我們探測天外來客 ?Oumuamua 的形狀有什麼關係嗎？有了上面動力學的先驗知識，我們可以在不知道 ?Oumuamua 具體形狀的情況下，預先假定 ?Oumuamua 是繞著它的最大慣性主軸旋轉的。
最後，天文學家通過多次觀測可以得到 ?Oumuamua 的光變曲線
這個光變曲線和一個 10:1:1 的橢球可以擬合得很好，所以目前認為這顆小天體是一個細長的雪茄形。
然而，上面的計算都是假設 ?Oumuamua 自轉軸與視線方向呈 90° 的情況下計算出來的，因此給出了的是 ?Oumuamua 長寬比的下界，實際的 ?Oumuamua 只可能更長、更細。
至於題目中問到為什麼 ?Oumuamua 的形狀如此奇怪，我相信現在還沒有人能回答得了這個問題，這個小天體的長寬比之大，已經超出目前人們的認知了。不過有一點是可以肯定的是，這麼細長又轉得這麼快、小天體內部的密度和強度一定不低。
這是希格拉之耀，大家散了吧
小號的拉瑪圓柱，還需要藉助重力加速度呢。
明顯屬於低技術苦逼外星人一族，這點本事別來我們太陽系得瑟好嗎！
（外星大大我錯了，晚上別來被窩裡找我！）
你們確定不是這個加了偽裝？
我覺得它的發音更奇怪
習慣了長得像山藥蛋的，見不得山藥棍了。
天文學家只知道它的大概形狀但並不了解它的細節
它也可能是艘星際飛船
如果突然改變軌道的話那就好玩了
因為這是一艘雪茄型的飛船
G族龍5
有很多小行星之前是某顆大的行星，一是自身爆炸，而是被撞擊，導致行星被分成不規則小行星。
也有可能是信息被截獲了。別人家的武器也許封裝手段就是岩石……
月球那個雪茄飛船到底是不是在那？
可惜人類並不能及時造成運載器它他在太空接住然後拖回地球。
有可能。
也許是隕石在宇宙旅行之中被打成這個樣子，也有可能是大隕石的殘餘。
藉助太陽做引力彈弓加速，絕B智慧文明的飛船或者探測器。。
這個柱子里有黃金杯嘛？
這不是傳聞中月球上那貨？長得真像啊。
因為他的代號叫拉瑪
棒棒星人的探測器
巧合太多是不是有意為之呢？
斜眼笑．ｊｐｇ
朗基努斯之槍！
因為萬物皆filament
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