1993. március 24-én Eugene és Caroline Shoemaker amerikai csillagászok és a kanadai David Levy először figyelték meg
Nyitás után egy évvel, július második felében1994-ben egy üstökös töredékei beléptek a Jupiter légkörébe. Ez volt az első megfigyelt két naprendszeri test ütközése. A kutatók 20 különböző, legfeljebb 2 km átmérőjű töredéket rögzítettek, amelyek 60 km/s sebességgel ütköztek a bolygóval.
Ennek a megfigyelésnek nemcsak tudományos jelentősége volt:felhívta a közvélemény figyelmét az aszteroidák és üstökösök Földdel való ütközésének veszélyére. Néhány évvel az ütközés után Hollywood egyszerre két filmet adott ki a Földet fenyegető űrobjektumokról - az Armageddonról és a Deep Impactról. A 90-es évek vége óta pedig az űrkutatási ügynökségek szerte a világon elkezdtek dolgozni egy olyan rendszeren, amely a veszélyes földközeli objektumok nyomon követésére és az ütközések elkerülésére szolgál.
Az egyik legnagyobb ütközés nyomának időbeli változása. Kép: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel és a HST Comet Science Team
A Jupiter körül keringő első üstökös
A Shoemaker és Levy csillagászcsoport is köztük volta Naprendszer első felfedezői, akik szándékosan kutattak a Földre potenciálisan veszélyes aszteroidák és üstökösök után. A Palomar Obszervatórium 0,46 méteres teleszkópjával rendszeresen vizsgálták az eget, és új objektumokat kerestek, amelyek bolygónk felé tartanak.
Az 1993. március 24-én készült fényképek egyikénévben a kutatók felfedeztek egy fényes tárgyat, amely a Jupiter közelében mozog. A következő napokban Jim Scotti által a Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumban lévő távcső segítségével készített nagyobb felbontású megerősítő fényképek azt mutatták, hogy az üstökös sok különálló töredékre töredezett.
A csillagász legalább öt páralecsapódásról számolt beegy nagyon hosszú keskeny lánc formájában, körülbelül 47 ívmásodperc hosszú és körülbelül 11 ívmásodperc széles, mindkét oldalról pornyomokkal. Ez adta az első utalást arra, hogy a D/1993 F2 üstökös szokatlan. Ezenkívül a kutatók megjegyezték, hogy az éjszakai égbolt felvételein az üstökös mindössze 4°-ra volt a Jupitertől. Ez jelentheti az objektumok átfedését, vagy azt, hogy az üstökös rendkívül közel volt a gázóriáshoz.
Orbitális vizsgálatok megerősítettékA kiinduló hipotézis: az összes akkoriban ismert üstököstől eltérően a D / 1993 F2-t valóban a Jupiter gravitációs erői fogták be, és nem a Nap körül kering, hanem ez az óriásbolygó. A kutatók számításai szerint az üstököst még a 60-as évek végén vagy a 70-es évek elején fogta el egy gázóriás, és 1992-ben több darabra tört, amikor 120 ezer km-nél kisebb távolságra megközelítette a bolygót.
Egy képsorozat a Shoemaker-Levy 9 üstökösről. Kép: NASA
Ütközésfigyelés
A pálya elemzése kimutatta, hogy Shoemaker üstökös -A Levi 9 1994 júliusában ütközik a Jupiterrel. A csillagászok nem csak a dátumot, hanem a helyszínt is előre kiszámították az ütközésnek, így a Földön és a pályán lévő távcsövek, valamint az űrben lévő szondák is készen álltak az esemény megfigyelésére.
Az összecsapások több napig tartottak:1994. július 16-tól 22-ig. Minden ütközés a bolygó túlsó oldalán történt, amely a megfigyelők számára nem volt látható. Ám a töredékek elég közel csapódtak a gázóriáshoz a reggeli „terminátorhoz” (a bolygó megvilágított és sötét oldalát elválasztó választóvonal), ezért a forgás miatt néhány perc múlva már láthatóak voltak a becsapódási nyomok a Föld.
Üstököstöredékekkel való ütközések többszörös nyomai a Jupiter légkörében. Kép: Hubble Űrtávcső Comet Team és NASA
Az első ütközés 1994. július 16-án történt.amikor az üstökös atommagjának A töredéke körülbelül 60 km/s sebességgel a Jupiter déli féltekéjébe csapódott. A még mindig a Jupiter felé haladó, attól körülbelül 1,6 AU távolságra lévő Galileo műszerei tűzgolyót észleltek. Csúcshőmérséklete elérte a 23 700 °C körüli értéket, majd gyorsan lehűlt 1230 °C-ra. Összehasonlításképpen a Jupiter felső légkörének normál hőmérséklete -143 °C. A tűzgolyó csóva több mint 3000 km magasságot ért el, és a Hubble Űrteleszkóp észlelte.
A következő hat napban nem voltkevesebb mint 20 ütközés. Ezek közül a legnagyobb július 18-án történt, amikor a G töredék bejutott a Jupiter légkörébe.Ez az ütközés egy több mint 12 000 km átmérőjű (a Föld átmérőjénél valamivel kisebb) hatalmas sötét foltot hozott létre, és a becslések szerint 6 millió megatonna TNT energiát bocsát ki. . Ez körülbelül 600-szor nagyobb, mint a világ akkori teljes nukleáris arzenálja.
Az üstökös D és G töredékeinek ütközéséből származó nyomok változása a Jupiter légkörében Hubble felvételeken. Kép: H. Hammel és a NASA
Az ütközés tudományos jelentősége
Bár a sötét foltok a Jupiter ütközésébőlidővel eltűntek, egyedülálló lehetőséget biztosítottak a tudósoknak, hogy többet megtudjanak a bolygó légkörének összetételéről. Az üstökös légkörbe repült töredékei áthatoltak a felhők felső rétegein, és megmutatták a kutatóknak, mi rejtőzik alattuk.
Spektrográfiai elemzés alapjánA Hubble-teleszkóp megfigyelései először mutatták ki kétatomos kén, szén-diszulfid, hidrogén-szulfid és ammónia jelenlétét a bolygó légkörében. Ugyanakkor a műszerek által rögzített kénmennyiség meghaladta azt, ami az üstökössel együtt elérhette volna a bolygót, vagyis a Jupiter beleiből származott. Ezenkívül a kutatók először rögzítették nehéz atomok, például vas, magnézium és szilícium sugárzását. Számuk is nagyobb volt, mint amennyit az üstökös magja tartalmazhat.
Az ütközés következményei belül nyilvánultak megnéhány évvel maga az esemény után, és lehetővé tette a csillagászoknak, hogy többet megtudjanak a gázóriások tulajdonságairól. Például a Galileo által az ütközés után észlelt hullámok a Jupiter főgyűrűjén még 17 évvel később is láthatóak voltak, amikor a New Horizons űrszonda 2011-ben elrepült.
És a Herschel Űrteleszkóp megfigyelései2013 (majdnem 20 évvel az ütközés után) kimutatta, hogy a Jupiter déli féltekén a víz koncentrációja magasabb, és nagy része olyan helyeken koncentrálódik, ahol az üstökös töredékei lehullottak.
A víz eloszlása a Jupiter sztratoszférájában, a Herschel űrobszervatórium által mérve. Vízi térkép:
ESA/Herschel/T. Cavalie és munkatársai; Jupiter Fotó: NASA/ESA/Reta Beebe (New Mexico State University)
Ma a csillagászok tudják, hogy ütközésekA Jupiter gyakran előfordul. Évtizedekkel később a fényképezési technológia jelentősen fejlődött, és a hobbik, akiket nem korlátoz a nagy teljesítményű teleszkópok drága ideje, rendszeresen készítenek nagy felbontású képeket és videókat a Jupiterről. 2009 óta legalább 10 becsapódást regisztráltak, de a Shoemaker-Levy 9 üstökös méretei miatt továbbra is egyedülálló. Számítógépes szimulációk kimutatták, hogy a 0,3 km átmérőjű objektumok körülbelül 500 évente, azok pedig, amelyek mérete eléri az 1,6 km-t, 6 ezer évente ütköznek a bolygóval. Ez a csillagászok rendkívüli szerencséjéről beszél, akik képesek voltak előre észrevenni és megjósolni egy ilyen nagy objektum ütközését.
Olvass tovább:
Megtalálta a módját a vércukorszint csökkentésének inzulin injekciók nélkül
A tudósok úgy vélik, hogy az univerzum formája nem az, amit mindenki gondol
A NASA helikoptere naplementét mutatott be a Marson. Nem úgy néz ki, mint a föld.
A borítón: üstökös és Jupiter töredékeinek kombinált képe. Kép: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) és J. Trauger & R. Evans (Jet Propulsion Laboratory)