24. ožujka 1993. američki astronomi Eugene i Caroline Shoemaker i Kanađanin David Levy prvi su primijetili
Godinu dana nakon otvorenja, u drugoj polovici srpnja1994., fragmenti kometa ušli su u atmosferu Jupitera. Bio je to prvi opaženi sudar dvaju tijela Sunčeva sustava. Istraživači su zabilježili 20 različitih fragmenata promjera do 2 km koji su se sudarili s planetom brzinom od 60 km/s.
Ovo opažanje nije bilo samo od znanstvene važnosti:skrenula je pozornost javnosti na opasnost od sudara asteroida i kometa sa Zemljom. Nekoliko godina nakon sudara, Hollywood je objavio dva filma odjednom o svemirskim objektima koji prijete Zemlji - Armagedon i Deep Impact. A od kasnih 90-ih, svemirske i istraživačke agencije diljem svijeta počele su raditi na sustavu za praćenje opasnih objekata blizu Zemlje i izbjegavanje sudara.
Promjena tijekom vremena traga iz jednog od najvećih sudara. Slika: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel i HST Comet Science Team
Prvi komet u orbiti oko Jupitera
Grupa astronoma Shoemaker i Levy bili su među njimaprvi istraživači Sunčeva sustava koji su ciljano tragali za asteroidima i kometima potencijalno opasnima za Zemlju. Koristili su 0,46-metarski teleskop zvjezdarnice Palomar za redovito promatranje neba, tražeći nove objekte koji idu prema našem planetu.
Na jednoj od fotografija snimljenoj 24.03.1993godine, istraživači su otkrili svijetli objekt koji se kretao u blizini Jupitera. Potvrdne fotografije više rezolucije koje je tijekom sljedećih nekoliko dana snimio Jim Scotti pomoću teleskopa na Nacionalnoj zvjezdarnici Kitt Peak pokazale su da je komet bio fragmentiran u mnogo zasebnih fragmenata.
Astronom je izvijestio o najmanje pet kondenzacijau obliku vrlo dugog uskog lanca dugog otprilike 47 lučnih sekundi i širokog oko 11 lučnih sekundi, s tragovima prašine koji se protežu s obje strane. To je dalo prve naznake da je komet D/1993 F2 neobičan. Osim toga, istraživači su primijetili da je na slikama noćnog neba komet bio samo 4° od Jupitera. To bi moglo značiti ili preklapanje objekata ili da je komet bio iznimno blizu plinovitog diva.
Orbitalne studije su potvrdilepočetna hipoteza: za razliku od svih kometa poznatih u to vrijeme, D / 1993 F2 je doista bio zarobljen Jupiterovim gravitacijskim silama i nije kružio oko Sunca, već oko ovog divovskog planeta. Istraživači su izračunali da je komet uhvatio plinoviti div još u kasnim 60-ima ili ranim 70-ima, a 1992. se razbio na nekoliko dijelova kada se približio planetu na udaljenosti manjoj od 120 tisuća km.
Niz slika kometa Shoemaker-Levy 9. Slika: NASA
Praćenje sudara
Analiza orbite pokazala je da je komet Shoemaker -Levi 9 će se srušiti na Jupiter u srpnju 1994. Astronomi su unaprijed izračunali ne samo datum nego i mjesto sudara, tako da su razni teleskopi na Zemlji iu orbiti te sonde u svemiru bili spremni promatrati događaj.
Sukobi su trajali nekoliko dana:od 16. do 22.07.1994. Svi sudari dogodili su se na suprotnoj strani planeta, koja nije bila vidljiva promatračima. Ali fragmenti su se zabili u plinovitog diva dovoljno blizu jutarnjeg "terminatora" (crte koja razdvaja osvijetljenu i tamnu stranu planeta), pa su zbog rotacije nakon nekoliko minuta tragovi udara već bili vidljivi s zemlja.
Višestruki tragovi sudara s fragmentima kometa u atmosferi Jupitera. Slika: Tim kometa svemirskog teleskopa Hubble i NASA
Prvi sudar dogodio se 16. srpnja 1994.kada se fragment A jezgre kometa zabio u južnu hemisferu Jupitera brzinom od oko 60 km/s. Instrumenti na Galileu, koji se još kretao prema Jupiteru i nalazio se od njega na udaljenosti od oko 1,6 AJ, detektirali su vatrenu kuglu. Njegova vršna temperatura dosegla je oko 23.700 °C, a zatim se brzo ohladila na 1.230 °C. Usporedbe radi, normalna temperatura Jupiterove gornje atmosfere je -143°C. Pramen vatrene kugle dosegao je visinu od preko 3000 km, a detektirao ga je svemirski teleskop Hubble.
U sljedećih šest dana nije ih bilomanje od 20 sudara. Najveće od njih dogodilo se 18. srpnja, kada je fragment G ušao u Jupiterovu atmosferu. Ovaj sudar stvorio je ogromnu tamnu mrlju promjera više od 12 000 km (malo manju od promjera Zemlje) i procijenjeno je da je oslobodila energiju od 6 milijuna megatona TNT-a. . To je otprilike 600 puta veće od cjelokupnog svjetskog nuklearnog arsenala u to vrijeme.
Promjena u tragovima od sudara fragmenata D i G kometa u atmosferi Jupitera na Hubble slikama. Slika: H. Hammel i NASA
Znanstveni značaj sudara
Iako su tamne mrlje od sudara na Jupiteru snestale tijekom vremena, pružile su znanstvenicima jedinstvenu priliku da saznaju više o sastavu atmosfere ovog planeta. Fragmenti kometa koji su doletjeli u atmosferu probili su gornje slojeve oblaka i pokazali istraživačima što se krije ispod njih.
Spektrografska analiza temeljena napromatranja teleskopa Hubble, prvi su put pokazala prisutnost dvoatomnog sumpora, ugljikovog disulfida, sumporovodika i amonijaka u atmosferi planeta. Pritom je količina sumpora koju su zabilježili instrumenti premašila onu koja je mogla dospjeti na planet zajedno s kometom, što znači da je došao iz utrobe Jupitera. Osim toga, istraživači su prvi put zabilježili zračenje teških atoma poput željeza, magnezija i silicija. Njihov je broj također bio veći nego što je jezgra kometa mogla sadržavati.
Posljedice sudara očitovale su se unutarnekoliko godina nakon samog događaja i omogućio astronomima da saznaju više o svojstvima plinovitih divova. Na primjer, valovi na Jupiterovu glavnom prstenu koje je Galileo otkrio nakon sudara još su bili vidljivi 17 godina kasnije, kada je svemirska letjelica New Horizons proletjela 2011. godine.
I promatranja svemirskog teleskopa Herschel u2013. (gotovo 20 godina nakon sudara) pokazala je da je na južnoj hemisferi Jupitera koncentracija vode veća, a najviše je koncentrirano na mjestima gdje su pali fragmenti kometa.
Raspodjela vode u Jupiterovoj stratosferi, mjerena svemirskim opservatorijem Herschel. Vodena karta:
ESA/Herschel/T. Cavalié i dr.; Fotografija Jupitera: NASA/ESA/Reta Beebe (Sveučilište New Mexico State)
Danas astronomi znaju da sudari saJupiter se događa prilično često. Desetljećima kasnije, fotografska tehnologija je značajno napredovala i hobisti, koji nisu ograničeni skupim vremenom moćnih teleskopa, redovito snimaju slike i video zapise Jupitera u visokoj rezoluciji. Od 2009. godine zabilježeno je najmanje 10 udara, ali komet Shoemaker-Levy 9 ostaje jedinstven zbog svoje veličine. Računalne simulacije pokazale su da se objekti promjera 0,3 km sudaraju s planetom otprilike jednom u 500 godina, a oni čija veličina doseže 1,6 km - svakih 6 tisuća godina. To govori o iznimnoj sreći astronoma, koji su mogli unaprijed uočiti i predvidjeti sudar ovako velikog objekta.
Čitaj više:
Pronađen način za snižavanje šećera u krvi bez injekcija inzulina
Znanstvenici vjeruju da oblik svemira nije onakav kakav svi misle
NASA-in helikopter pokazao zalazak sunca na Marsu. Ne izgleda kao zemlja.
Na naslovnici: kombinirana slika fragmenata kometa i Jupitera. Slika: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) i J. Trauger & R. Evans (Laboratorij za mlazni pogon)