24. března 1993 američtí astronomové Eugene a Caroline Shoemakerovi a Kanaďan David Levy poprvé pozorovali
Rok po otevření, v druhé polovině červenceV roce 1994 vstoupily do atmosféry Jupiteru fragmenty komety. Jednalo se o první pozorovanou srážku dvou těles sluneční soustavy. Vědci zaznamenali 20 zřetelných úlomků o průměru až 2 km, které se s planetou srazily rychlostí 60 km/s.
Toto pozorování nemělo pouze vědecký význam:upozornila veřejnost na nebezpečí srážky asteroidů a komet se Zemí. Několik let po srážce vydal Hollywood dva filmy najednou o vesmírných objektech, které ohrožují Zemi – Armagedon a Deep Impact. A od konce 90. let začaly vesmírné a výzkumné agentury po celém světě pracovat na systému pro sledování nebezpečných objektů v blízkosti Země a předcházení kolizím.
Změna v průběhu času stopy od jedné z největších kolizí. Obrázek: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel a HST Comet Science Team
První kometa obíhající kolem Jupiteru
Skupina astronomů Shoemaker a Levy byla mezi nimiprvní průzkumníci sluneční soustavy, kteří cíleně hledali asteroidy a komety potenciálně nebezpečné pro Zemi. Použili 0,46metrový dalekohled Palomar Observatory k pravidelnému průzkumu oblohy a hledání nových objektů směřujících k naší planetě.
Na jedné z fotografií pořízených 24. března 1993roku objevili vědci jasný objekt pohybující se poblíž Jupiteru. Potvrzující fotografie s vyšším rozlišením pořízené během několika příštích dní Jimem Scottim pomocí dalekohledu na Kitt Peak National Observatory ukázaly, že kometa byla fragmentována na mnoho samostatných fragmentů.
Astronom ohlásil nejméně pět kondenzacíve formě velmi dlouhého úzkého řetězu o délce přibližně 47 úhlových sekund a šířce přibližně 11 úhlových sekund, přičemž z obou stran se rozprostírají stopy prachu. To poskytlo první náznak, že kometa D/1993 F2 byla neobvyklá. Kromě toho vědci zaznamenali, že na snímcích noční oblohy byla kometa jen 4° od Jupiteru. To mohlo znamenat buď překrytí objektů, nebo to, že kometa byla extrémně blízko plynného obra.
Orbitální studie potvrdilyvýchozí hypotéza: na rozdíl od všech v té době známých komet byla D / 1993 F2 skutečně zachycena gravitačními silami Jupiteru a neotáčela se kolem Slunce, ale kolem této obří planety. Vědci vypočítali, že kometa byla zachycena plynným obrem koncem 60. nebo začátkem 70. let a v roce 1992 se rozpadla na několik kousků, když se přiblížila k planetě na vzdálenost necelých 120 tisíc km.
Série snímků komety Shoemaker-Levy 9. Obrázek: NASA
Monitorování kolize
Analýza oběžné dráhy ukázala, že kometa Shoemaker -Levi 9 narazí do Jupiteru v červenci 1994. Astronomové předem vypočítali nejen datum, ale i místo srážky, takže k pozorování události byly připraveny nejrůznější dalekohledy na Zemi i na oběžné dráze a sondy ve vesmíru.
Střety pokračovaly několik dní:od 16. do 22. července 1994. Všechny srážky se odehrály na odvrácené straně planety, která nebyla pro pozorovatele viditelná. Úlomky však narazily do plynného obra dostatečně blízko ranního „terminátoru“ (dělicí čára oddělující osvětlenou a temnou stranu planety), a proto byly v důsledku rotace po několika minutách již stopy po nárazu viditelné. Země.
Mnohočetné stopy srážek s fragmenty komety v atmosféře Jupiteru. Obrázek: Tým komety Hubble Space Telescope a NASA
První kolize se odehrála 16. července 1994,když fragment A jádra komety narazil rychlostí asi 60 km/s na jižní polokouli Jupiteru. Přístroje na Galileu, který se stále pohyboval směrem k Jupiteru a byl od něj ve vzdálenosti asi 1,6 AU, detekovaly ohnivou kouli. Jeho maximální teplota dosáhla kolem 23 700 °C a poté se rychle ochladila na 1 230 °C. Pro srovnání, normální teplota horní atmosféry Jupiteru je -143°C. Oblak z ohnivé koule dosáhl výšky přes 3000 km a byl detekován Hubbleovým vesmírným dalekohledem.
Během následujících šesti dnů nebyly žádnéméně než 20 kolizí. K největšímu z nich došlo 18. července, kdy do atmosféry Jupiteru vstoupil fragment G. Tato srážka vytvořila obří tmavou skvrnu o průměru více než 12 000 km (o něco menší než průměr Země) a odhaduje se, že uvolní energii 6 milionů megatun TNT. . To je přibližně 600krát větší než celý světový jaderný arzenál v té době.
Změna stop po srážce fragmentů D a G komety v atmosféře Jupiteru na snímcích z HST. Obrázek: H. Hammel a NASA
Vědecký význam srážky
I když tmavé skvrny ze srážky na Jupiteru sčasem zmizely, poskytly vědcům jedinečnou příležitost dozvědět se více o složení atmosféry této planety. Úlomky komety, které vyletěly do atmosféry, prorazily horní vrstvy mraků a ukázaly výzkumníkům, co se pod nimi skrývá.
Spektrografická analýza založená napozorování Hubbleova teleskopu poprvé ukázala přítomnost dvouatomové síry, sirouhlíku, sirovodíku a čpavku v atmosféře planety. Zároveň množství síry zaznamenané přístroji převyšovalo množství, které se mohlo dostat na planetu spolu s kometou, což znamená, že pocházela z útrob Jupitera. Vědci navíc poprvé zaznamenali záření z těžkých atomů, jako je železo, hořčík a křemík. Jejich počet byl také větší, než mohlo jádro komety pojmout.
Následky srážky se projevily uvnitřněkolik let po samotné události a umožnilo astronomům dozvědět se více o vlastnostech plynných obrů. Například vlnky na hlavním prstenci Jupiteru, které Galileo po srážce detekoval, byly viditelné i o 17 let později, když kolem v roce 2011 prolétla sonda New Horizons.
A pozorování Herschelova vesmírného dalekohledu v2013 (téměř 20 let po srážce) ukázal, že na jižní polokouli Jupiteru je koncentrace vody vyšší a její většina se soustředí v místech, kam dopadly úlomky komety.
Distribuce vody ve stratosféře Jupiteru, měřená Herschelovou vesmírnou observatoří. Vodní mapa:
ESA/Herschel/T. Cavalié a kol.; Jupiter Photo: NASA/ESA/Reta Beebe (New Mexico State University)
Dnes astronomové vědí, že srážky sJupiter se vyskytuje poměrně často. O desítky let později se fotografická technologie výrazně zlepšila a fandové, kteří nejsou omezeni drahým časem výkonných dalekohledů, pravidelně pořizují snímky a videa Jupiteru ve vysokém rozlišení. Od roku 2009 bylo zaznamenáno nejméně 10 dopadů, ale Comet Shoemaker-Levy 9 zůstává díky své velikosti unikátní. Počítačové simulace ukázaly, že objekty o průměru 0,3 km se s planetou srazí zhruba jednou za 500 let a ty, jejichž velikost dosahuje 1,6 km - každých 6 tisíc let. To hovoří o extrémním štěstí astronomů, kteří si srážku tak velkého objektu dokázali všimnout a předem ji předpovědět.
Přečtěte si více:
Našli způsob, jak snížit hladinu cukru v krvi bez injekcí inzulínu
Vědci se domnívají, že tvar vesmíru není takový, jak si každý myslí
Vrtulník NASA ukázal západ slunce na Marsu. Nevypadá jako země.
Na obálce: kombinovaný snímek fragmentů komety a Jupiteru. Obrázek: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) a J. Trauger & Co. R. Evans (Laboratoř proudového pohonu)