На 24 март 1993 г. американските астрономи Юджийн и Каролайн Шумейкър и канадецът Дейвид Леви за първи път наблюдават
Година след откриването, през втората половина на юли1994 г. фрагменти от комета навлязоха в атмосферата на Юпитер. Това беше първият наблюдаван сблъсък на две тела на Слънчевата система. Изследователите регистрираха 20 отделни фрагмента с диаметър до 2 км, които се сблъскаха с планетата със скорост 60 км/сек.
Това наблюдение беше не само от научно значение:тя привлече вниманието на обществеността към опасността от сблъсък на астероиди и комети със Земята. Няколко години след сблъсъка Холивуд пусна два филма наведнъж за космически обекти, които заплашват Земята - Армагедон и Дълбок удар. И от края на 90-те години космическите и изследователски агенции по света започнаха да работят върху система за проследяване на опасни обекти в близост до Земята и избягване на сблъсъци.
Промяна във времето на следата от един от най-големите сблъсъци. Изображение: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel и HST Comet Science Team
Първата комета в орбита на Юпитер
Групата астрономи Шумейкър и Леви бяха сред тяхпървите изследователи на Слънчевата система, които целенасочено търсят астероиди и комети, потенциално опасни за Земята. Те използваха 0,46-метровия телескоп на обсерваторията Паломар, за да изследват редовно небето, търсейки нови обекти, насочващи се към нашата планета.
На една от снимките, направена на 24 март 1993 ггодина изследователите откриха ярък обект, движещ се близо до Юпитер. Потвърждаващи снимки с по-висока разделителна способност, направени през следващите няколко дни от Джим Скоти с помощта на телескоп в Националната обсерватория Kitt Peak, показват, че кометата е била фрагментирана на много отделни фрагменти.
Астрономът докладва за най-малко пет кондензациипод формата на много дълга тясна верига с дължина приблизително 47 дъгови секунди и широка около 11 дъгови секунди, със следи от прах, простиращи се от двете страни. Това даде първия намек, че кометата D/1993 F2 е необичайна. Освен това изследователите отбелязват, че на снимките на нощното небе кометата е само на 4° от Юпитер. Това може да означава или припокриване на обекти, или че кометата е била изключително близо до газовия гигант.
Орбиталните изследвания са потвърдилипървоначалната хипотеза: за разлика от всички комети, известни по онова време, D / 1993 F2 наистина беше уловен от гравитационните сили на Юпитер и не се въртеше около Слънцето, а около тази гигантска планета. Изследователите изчисляват, че кометата е била уловена от газов гигант в края на 60-те или началото на 70-те години и през 1992 г. се е разпаднала на няколко части, когато се е приближила до планетата на разстояние по-малко от 120 хиляди км.
Серия от изображения на кометата Шумейкър-Леви 9. Изображение: НАСА
Мониторинг на сблъсък
Анализът на орбитата показа, че кометата Шумейкър -Levi 9 ще се разбие в Юпитер през юли 1994 г. Астрономите бяха изчислили предварително не само датата, но и мястото на сблъсъка, така че различни телескопи на Земята и в орбита и сонди в космоса бяха готови да наблюдават събитието.
Сблъсъците продължиха няколко дни:от 16 до 22 юли 1994 г. Всички сблъсъци се случиха от другата страна на планетата, която не беше видима за наблюдателите. Но фрагментите се блъснаха в газовия гигант достатъчно близо до сутрешния „терминатор“ (разделителната линия, разделяща осветените и тъмните страни на планетата) и следователно, поради въртене, след няколко минути следите от удар вече бяха видими от Земята.
Множество следи от сблъсъци с фрагменти от комета в атмосферата на Юпитер. Изображение: Екип на кометите на космическия телескоп Хъбъл и НАСА
Първият сблъсък се състоя на 16 юли 1994 г.когато фрагмент А от ядрото на кометата се разби в южното полукълбо на Юпитер със скорост около 60 km / s. Инструментите на Галилео, който все още се движеше към Юпитер и беше на разстояние около 1,6 AU от него, засякоха огнена топка. Пиковата му температура достигна около 23 700 °C и след това бързо се охлади до 1230 °C. За сравнение, нормалната температура на горната атмосфера на Юпитер е -143°C. Слоят от огненото кълбо достигна височина от над 3000 км и беше открит от космическия телескоп Хъбъл.
През следващите шест дни нямашепо-малко от 20 сблъсъка. Най-големият от тях се случи на 18 юли, когато фрагмент G навлезе в атмосферата на Юпитер. Този сблъсък създаде гигантско тъмно петно с диаметър повече от 12 000 km (малко по-малко от диаметъра на Земята) и се смята, че освобождава енергия от 6 милиона мегатона TNT. . Това е приблизително 600 пъти повече от целия световен ядрен арсенал по това време.
Промяна в следите от сблъсъка на фрагменти D и G от кометата в атмосферата на Юпитер върху изображения на Хъбъл. Изображение: Х. Хамел и НАСА
Научно значение на сблъсъка
Въпреки че тъмните петна от сблъсъка на Юпитер сизчезнали с течение на времето, те предоставиха на учените уникална възможност да научат повече за състава на атмосферата на тази планета. Фрагментите от кометата, които излетяха в атмосферата, пробиха горните слоеве на облаците и показаха на изследователите какво се крие под тях.
Спектрографски анализ на базата наНаблюденията на телескопа Хъбъл за първи път показват наличието на двуатомна сяра, въглероден дисулфид, сероводород и амоняк в атмосферата на планетата. В същото време количеството сяра, регистрирано от инструментите, надвишава това, което е могло да достигне планетата заедно с кометата, което означава, че идва от недрата на Юпитер. Освен това за първи път изследователите регистрираха радиация от тежки атоми като желязо, магнезий и силиций. Техният брой също беше по-голям, отколкото можеше да побере ядрото на кометата.
Последствията от сблъсъка се проявиха вътреняколко години след самото събитие и позволи на астрономите да научат повече за свойствата на газовите гиганти. Например, вълните на главния пръстен на Юпитер, които Галилео откри след сблъсъка, все още се виждаха 17 години по-късно, когато космическият кораб New Horizons прелетя през 2011 г.
И наблюденията на космическия телескоп Herschel през2013 г. (почти 20 години след сблъсъка) показа, че в южното полукълбо на Юпитер концентрацията на вода е по-висока и по-голямата част от нея е концентрирана в местата, където са паднали фрагменти от кометата.
Разпределение на водата в стратосферата на Юпитер, измерено от космическата обсерватория Herschel. Водна карта:
ESA/Хершел/Т. Cavalié и др.; Снимка на Юпитер: NASA/ESA/Reta Beebe (Щатски университет на Ню Мексико)
Днес астрономите знаят, че сблъсъци сЮпитер се случва доста често. Десетилетия по-късно фотографската технология се подобри значително и любителите, които не са ограничени от скъпото време на мощните телескопи, редовно правят снимки и видеоклипове с висока разделителна способност на Юпитер. Най-малко 10 удара са регистрирани от 2009 г. насам, но кометата Шумейкър-Леви 9 остава уникална поради размера си. Компютърни симулации показаха, че обекти с диаметър 0,3 км се сблъскват с планетата около веднъж на всеки 500 години, а тези, чийто размер достига 1,6 км - на всеки 6 хиляди години. Това говори за изключителния късмет на астрономите, които са успели да забележат и предскажат предварително сблъсъка на такъв голям обект.
Прочетете още:
Откриха начин за понижаване на кръвната захар без инсулинови инжекции
Учените смятат, че формата на Вселената не е това, което всички си мислят
Хеликоптер на НАСА показа залез на Марс. Не прилича на земя.
На корицата: комбинирано изображение на фрагменти от комета и Юпитер. Изображение: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) и J. Trauger & Р. Еванс (Лаборатория за реактивни двигатели)