Στις 24 Μαρτίου 1993, οι Αμερικανοί αστρονόμοι Eugene και Caroline Shoemaker και ο Καναδός David Levy παρατήρησαν για πρώτη φορά
Ένα χρόνο μετά το άνοιγμα, το δεύτερο μισό του Ιουλίου1994, θραύσματα ενός κομήτη εισήλθαν στην ατμόσφαιρα του Δία. Αυτή ήταν η πρώτη παρατηρούμενη σύγκρουση δύο σωμάτων του ηλιακού συστήματος. Οι ερευνητές κατέγραψαν 20 διακριτά θραύσματα με διάμετρο έως και 2 km, τα οποία συγκρούστηκαν με τον πλανήτη με ταχύτητα 60 km/s.
Αυτή η παρατήρηση δεν ήταν μόνο επιστημονικής σημασίας:επέστησε την προσοχή του κοινού στον κίνδυνο σύγκρουσης αστεροειδών και κομητών με τη Γη. Λίγα χρόνια μετά τη σύγκρουση, το Χόλιγουντ κυκλοφόρησε δύο ταινίες ταυτόχρονα για διαστημικά αντικείμενα που απειλούν τη Γη - τον Αρμαγεδδώνα και το Βαθύ αντίκτυπο. Και από τα τέλη της δεκαετίας του '90, οι διαστημικές και ερευνητικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο άρχισαν να εργάζονται σε ένα σύστημα για την παρακολούθηση επικίνδυνων αντικειμένων κοντά στη Γη και την αποφυγή συγκρούσεων.
Αλλαγή με την πάροδο του χρόνου του ίχνους από μια από τις μεγαλύτερες συγκρούσεις. Εικόνα: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel and the HST Comet Science Team
Ο πρώτος κομήτης σε τροχιά γύρω από τον Δία
Η ομάδα αστρονόμων Shoemaker και Levy ήταν μεταξύ τωνοι πρώτοι εξερευνητές του ηλιακού συστήματος που αναζήτησαν σκόπιμα αστεροειδείς και κομήτες δυνητικά επικίνδυνους για τη Γη. Χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο 0,46 μέτρων του Παρατηρητηρίου Palomar για να ερευνούν τακτικά τον ουρανό, αναζητώντας νέα αντικείμενα που κατευθύνονται προς τον πλανήτη μας.
Σε μια από τις φωτογραφίες που τραβήχτηκαν στις 24 Μαρτίου 1993έτος, οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα φωτεινό αντικείμενο που κινείται κοντά στον Δία. Επιβεβαιωτικές φωτογραφίες υψηλότερης ανάλυσης που τραβήχτηκαν τις επόμενες ημέρες από τον Jim Scotti χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak έδειξαν ότι ο κομήτης είχε κατακερματιστεί σε πολλά ξεχωριστά θραύσματα.
Ο αστρονόμος ανέφερε τουλάχιστον πέντε συμπυκνώσειςμε τη μορφή μιας πολύ μακριάς στενής αλυσίδας μήκους περίπου 47 δευτερολέπτων του τόξου και πλάτους περίπου 11 δευτερολέπτων του τόξου, με ίχνη σκόνης που εκτείνονται και από τις δύο πλευρές. Αυτό παρείχε την πρώτη υπόδειξη ότι ο κομήτης D/1993 F2 ήταν ασυνήθιστος. Επιπλέον, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι στις εικόνες του νυχτερινού ουρανού ο κομήτης ήταν μόλις 4° από τον Δία. Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει είτε επικάλυψη αντικειμένων είτε ότι ο κομήτης βρισκόταν εξαιρετικά κοντά στον αέριο γίγαντα.
Οι τροχιακές μελέτες έχουν επιβεβαιώσειη αρχική υπόθεση: σε αντίθεση με όλους τους κομήτες που ήταν γνωστοί εκείνη την εποχή, ο D / 1993 F2 καταλήφθηκε πράγματι από τις βαρυτικές δυνάμεις του Δία και δεν περιστρεφόταν γύρω από τον Ήλιο, αλλά γύρω από αυτόν τον γιγάντιο πλανήτη. Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι ο κομήτης συνελήφθη από έναν γίγαντα αερίου στα τέλη της δεκαετίας του '60 ή στις αρχές της δεκαετίας του '70 και το 1992 έσπασε σε πολλά κομμάτια όταν πλησίασε τον πλανήτη σε απόσταση μικρότερη από 120 χιλιάδες χιλιόμετρα.
Μια σειρά εικόνων του κομήτη Shoemaker-Levy 9. Εικόνα: NASA
Παρακολούθηση σύγκρουσης
Μια ανάλυση της τροχιάς έδειξε ότι ο Comet Shoemaker -Το Levi 9 θα πέσει στον Δία τον Ιούλιο του 1994. Οι αστρονόμοι είχαν υπολογίσει εκ των προτέρων όχι μόνο την ημερομηνία, αλλά και την τοποθεσία της σύγκρουσης, έτσι μια ποικιλία τηλεσκοπίων στη Γη και σε τροχιά και ανιχνευτές στο διάστημα ήταν έτοιμα να παρατηρήσουν το γεγονός.
Οι συγκρούσεις συνεχίστηκαν για αρκετές ημέρες:από 16 έως 22 Ιουλίου 1994. Όλες οι συγκρούσεις έγιναν στην μακρινή πλευρά του πλανήτη, η οποία δεν ήταν ορατή από τους παρατηρητές. Όμως τα θραύσματα έπεσαν στον γίγαντα αερίου αρκετά κοντά στον πρωινό «εξολοθρευτή» (η διαχωριστική γραμμή που χωρίζει τις φωτισμένες και σκοτεινές πλευρές του πλανήτη) και ως εκ τούτου, λόγω περιστροφής, μετά από λίγα λεπτά, τα σημάδια πρόσκρουσης ήταν ήδη ορατά από η γη.
Πολλαπλά ίχνη συγκρούσεων με θραύσματα κομήτη στην ατμόσφαιρα του Δία. Εικόνα: Η ομάδα του κομήτη του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble και η NASA
Η πρώτη σύγκρουση έγινε στις 16 Ιουλίου 1994,όταν το τμήμα Α του πυρήνα του κομήτη συνετρίβη στο νότιο ημισφαίριο του Δία με ταχύτητα περίπου 60 km / s. Όργανα στο Galileo, που κινούνταν ακόμα προς τον Δία και βρισκόταν σε απόσταση περίπου 1,6 AU από αυτόν, εντόπισαν μια βολίδα. Η μέγιστη θερμοκρασία του έφτασε περίπου τους 23.700 °C και στη συνέχεια ψύχθηκε γρήγορα στους 1.230 °C. Για σύγκριση, η κανονική θερμοκρασία της ανώτερης ατμόσφαιρας του Δία είναι -143°C. Το λοφίο από τη βολίδα έφτασε σε ύψος πάνω από 3.000 km και εντοπίστηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.
Τις επόμενες έξι μέρες δεν υπήρχανλιγότερες από 20 συγκρούσεις. Το μεγαλύτερο από αυτά συνέβη στις 18 Ιουλίου, όταν το θραύσμα G εισήλθε στην ατμόσφαιρα του Δία Αυτή η σύγκρουση δημιούργησε μια γιγάντια σκοτεινή κηλίδα διαμέτρου μεγαλύτερης από 12.000 km (ελαφρώς μικρότερη από τη διάμετρο της Γης) και εκτιμήθηκε ότι απελευθέρωσε ενέργεια 6 εκατομμυρίων μεγατόνων TNT. . Αυτό είναι περίπου 600 φορές μεγαλύτερο από ολόκληρο το παγκόσμιο πυρηνικό οπλοστάσιο εκείνη την εποχή.
Αλλαγή στα ίχνη από τη σύγκρουση των θραυσμάτων D και G του κομήτη στην ατμόσφαιρα του Δία σε εικόνες Hubble. Εικόνα: H. Hammel και NASA
Επιστημονική σημασία της σύγκρουσης
Αν και τα σκοτεινά σημεία από τη σύγκρουση στον Δία μεεξαφανίστηκαν με την πάροδο του χρόνου, παρείχαν στους επιστήμονες μια μοναδική ευκαιρία να μάθουν περισσότερα για τη σύνθεση της ατμόσφαιρας αυτού του πλανήτη. Τα θραύσματα του κομήτη που πέταξαν στην ατμόσφαιρα τρύπησαν τα ανώτερα στρώματα των νεφών και έδειξαν στους ερευνητές τι ήταν κρυμμένο κάτω από αυτά.
Φασματογραφική ανάλυση με βάσηΟι παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου Hubble, για πρώτη φορά, έδειξαν την παρουσία διατομικού θείου, δισουλφιδίου του άνθρακα, υδρόθειου και αμμωνίας στην ατμόσφαιρα του πλανήτη. Ταυτόχρονα, η ποσότητα θείου που καταγράφηκε από τα όργανα ξεπέρασε αυτή που θα μπορούσε να φτάσει στον πλανήτη μαζί με τον κομήτη, που σημαίνει ότι προήλθε από τα έγκατα του Δία. Επιπλέον, για πρώτη φορά, οι ερευνητές κατέγραψαν ακτινοβολία από βαριά άτομα όπως ο σίδηρος, το μαγνήσιο και το πυρίτιο. Ο αριθμός τους ήταν επίσης μεγαλύτερος από ό,τι μπορούσε να περιέχει ο πυρήνας του κομήτη.
Οι συνέπειες της σύγκρουσης εκδηλώθηκαν μέσα τουςαρκετά χρόνια μετά το ίδιο το γεγονός και επέτρεψε στους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα για τις ιδιότητες των γιγάντων αερίων. Για παράδειγμα, οι κυματισμοί στον κύριο δακτύλιο του Δία που εντόπισε ο Γαλιλαίος μετά τη σύγκρουση ήταν ακόμα ορατοί 17 χρόνια αργότερα, όταν το διαστημόπλοιο New Horizons πέταξε το 2011.
Και οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Herschel σεΤο 2013 (σχεδόν 20 χρόνια μετά τη σύγκρουση) έδειξε ότι στο νότιο ημισφαίριο του Δία, η συγκέντρωση του νερού είναι υψηλότερη και το μεγαλύτερο μέρος του συγκεντρώνεται σε μέρη όπου έπεσαν θραύσματα του κομήτη.
Κατανομή του νερού στη στρατόσφαιρα του Δία, που μετρήθηκε από το διαστημικό παρατηρητήριο Herschel. Χάρτης νερού:
ESA/Herschel/T. Cavalié et al.; Jupiter Φωτογραφία: NASA/ESA/Reta Beebe (Κρατικό Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού)
Σήμερα, οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι οι συγκρούσεις μεΟ Δίας συμβαίνει αρκετά συχνά. Δεκαετίες αργότερα, η τεχνολογία της φωτογραφίας έχει βελτιωθεί σημαντικά και οι χομπίστες, που δεν περιορίζονται από τον ακριβό χρόνο των ισχυρών τηλεσκοπίων, βγάζουν τακτικά φωτογραφίες και βίντεο υψηλής ανάλυσης του Δία. Τουλάχιστον 10 κρούσεις έχουν καταγραφεί από το 2009, αλλά ο Comet Shoemaker-Levy 9 παραμένει μοναδικός λόγω του μεγέθους του. Προσομοιώσεις σε υπολογιστή έχουν δείξει ότι αντικείμενα με διάμετρο 0,3 km συγκρούονται με τον πλανήτη περίπου μία φορά κάθε 500 χρόνια, και αυτά των οποίων το μέγεθος φτάνει τα 1,6 km - κάθε 6 χιλιάδες χρόνια. Αυτό μιλά για την ακραία τύχη των αστρονόμων, οι οποίοι μπόρεσαν να παρατηρήσουν και να προβλέψουν τη σύγκρουση ενός τόσο μεγάλου αντικειμένου εκ των προτέρων.
Διαβάστε περισσότερα:
Βρήκε έναν τρόπο να μειώσει το σάκχαρο στο αίμα χωρίς ενέσεις ινσουλίνης
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το σχήμα του σύμπαντος δεν είναι αυτό που πιστεύουν όλοι
Ελικόπτερο της NASA έδειξε το ηλιοβασίλεμα στον Άρη. Δεν μοιάζει με γη.
Στο εξώφυλλο: συνδυασμένη εικόνα θραυσμάτων κομήτη και Δία. Εικόνα: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) και J. Trauger & R. Evans (Εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory)