1993년 3월 24일 미국 천문학자 유진(Eugene)과 캐롤라인 슈메이커(Caroline Shoemaker), 캐나다인 데이비드 레비(David Levy)가 처음으로 관측했습니다.
오픈 1년 후, 7월 하반기1994년, 혜성의 파편이 목성의 대기에 진입했습니다. 이것은 두 개의 태양계 몸체가 관측된 최초의 충돌이었습니다. 연구원들은 직경이 최대 2km인 별개의 조각 20개를 기록했는데, 이 조각은 60km/s의 속도로 행성과 충돌했습니다.
이 관찰은 과학적으로 중요할 뿐만 아니라그녀는 소행성과 혜성이 지구와 충돌할 위험에 대해 대중의 관심을 끌었습니다. 충돌 후 몇 년 후 할리우드는 지구를 위협하는 우주 물체 인 아마겟돈과 딥 임팩트에 관한 두 편의 영화를 한 번에 공개했습니다. 그리고 90년대 후반부터 전 세계의 우주 및 연구 기관은 지구에 가까운 위험한 물체를 추적하고 충돌을 피하기 위한 시스템을 개발하기 시작했습니다.
가장 큰 충돌 중 하나에서 추적의 시간 경과에 따른 변화. 이미지: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel 및 HST Comet Science Team
목성을 공전하는 최초의 혜성
슈메이커와 레비 천문학자 그룹은지구에 잠재적으로 위험한 소행성과 혜성을 의도적으로 찾은 최초의 태양계 탐험가. 그들은 Palomar Observatory의 0.46미터 망원경을 사용하여 정기적으로 하늘을 조사하고 지구로 향하는 새로운 물체를 찾았습니다.
1993년 3월 24일에 촬영된 사진 중 하나에서올해 연구원들은 목성 근처에서 움직이는 밝은 물체를 발견했습니다. 짐 스코티(Jim Scotti)가 키트 피크 국립 천문대(Kitt Peak National Observatory)의 망원경을 사용하여 며칠 동안 촬영한 고해상도 확인 사진은 혜성이 여러 개의 개별 조각으로 조각난 것을 보여주었습니다.
천문학자는 적어도 5개의 응축을 보고했습니다.길이가 약 47아크초, 폭이 약 11아크초인 매우 길고 좁은 사슬 형태로 양쪽에 먼지 흔적이 뻗어 있습니다. 이는 D/1993 F2 혜성이 특이하다는 첫 번째 힌트를 제공했습니다. 또한 연구원들은 밤하늘 이미지에서 혜성이 목성으로부터 불과 4° 떨어져 있다는 점에 주목했습니다. 이는 물체가 겹쳐졌거나 혜성이 거대 가스 행성에 매우 가까웠음을 의미할 수 있습니다.
궤도 연구에서 확인되었습니다.초기 가설 : 그 당시 알려진 모든 혜성과는 달리 D / 1993 F2는 실제로 목성의 중력에 의해 포착되었으며 태양 주위를 돌지 않고이 거대한 행성 주위를 돌았습니다. 연구원들은 이 혜성이 60년대 후반이나 70년대 초반에 가스 거인에 의해 포획되었고 1992년에 12만km 미만의 거리에서 행성에 접근했을 때 여러 조각으로 부서졌다고 계산했습니다.
Shoemaker-Levy 9 혜성의 일련의 이미지. 이미지: NASA
충돌 모니터링
궤도를 분석한 결과 슈메이커 혜성은 -1994년 7월에 리바이스 9호가 목성에 충돌합니다. 천문학자들은 충돌 날짜뿐만 아니라 위치도 미리 계산해 놓았기 때문에 지구와 궤도에 있는 다양한 망원경과 우주에 있는 탐사선이 사건을 관찰할 준비가 되어 있었다.
충돌은 며칠 동안 계속되었습니다.1994년 7월 16일부터 22일까지. 모든 충돌은 관찰자에게는 보이지 않는 행성의 반대편에서 발생했습니다. 그러나 파편은 아침 "터미네이터"(행성의 밝은면과 어두운면을 구분하는 구분선)에 충분히 가까운 가스 거인에 충돌했기 때문에 회전으로 인해 몇 분 후에 충격 표시가 이미 보입니다. 지구.
목성 대기에서 혜성의 파편과 충돌한 여러 흔적. 이미지: 허블 우주 망원경 혜성 팀과 NASA
첫 번째 충돌은 1994년 7월 16일에 일어났고,혜성 핵의 조각 A가 약 60km / s의 속도로 목성의 남반구에 충돌했을 때. 여전히 목성을 향해 움직이고 있었고 그것으로부터 약 1.6 AU의 거리에 있던 갈릴레오의 계기는 불 덩어리를 감지했습니다. 최고 온도는 약 23,700°C에 도달한 후 빠르게 1,230°C로 냉각되었습니다. 비교를 위해 목성의 상층 대기의 정상 온도는 -143°C입니다. 불덩어리에서 나오는 연기는 3,000km가 넘는 높이에 도달했으며 허블 우주 망원경에 의해 감지되었습니다.
그 후 6일 동안 아무 일도 일어나지 않았습니다.충돌 횟수는 20회 미만입니다. 이 중 가장 큰 충돌은 7월 18일에 조각 G가 목성 대기에 진입했을 때 발생했습니다. 이 충돌은 직경이 12,000km가 넘는(지구 직경보다 약간 작은) 거대한 암점을 생성했으며 600만 메가톤의 TNT 에너지를 방출하는 것으로 추정되었습니다. . 이는 당시 전 세계 핵무기의 약 600배에 달하는 규모입니다.
허블 이미지에서 목성 대기에서 혜성의 파편 D와 G의 충돌로 인한 흔적의 변화. 이미지: H. Hammel과 NASA
충돌의 과학적 중요성
비록 목성과의 충돌로 인한 어두운 점이그들은 시간이 지남에 따라 사라졌고 과학자들에게 이 행성의 대기 구성에 대해 더 많이 알 수 있는 독특한 기회를 제공했습니다. 대기권으로 날아간 혜성의 파편은 구름의 상층부를 뚫고 연구원들에게 그 아래에 무엇이 숨겨져 있는지 보여주었습니다.
분광학적 분석을 기반으로 합니다.허블 망원경의 관측에 따르면 처음으로 행성 대기에 이원자 황, 이황화 탄소, 황화수소 및 암모니아가 존재하는 것으로 나타났습니다. 동시에, 장비에 기록된 황의 양은 혜성과 함께 행성에 도달할 수 있는 양을 초과했습니다. 이는 황이 목성의 창자에서 나온 것임을 의미합니다. 또한, 연구자들은 처음으로 철, 마그네슘, 실리콘과 같은 중원자로부터 방사선을 기록했습니다. 그 수는 혜성의 핵이 담을 수 있는 것보다 더 많았습니다.
충돌의 결과는사건 자체가 있은 지 몇 년 후 천문학 자들이 가스 거인의 특성에 대해 더 많이 알 수있었습니다. 예를 들어, 갈릴레오가 충돌 후 감지한 목성의 주요 고리에서 발생한 잔물결은 17년이 지난 2011년 뉴호라이즌스 우주선이 지나갔을 때에도 여전히 볼 수 있었습니다.
그리고 허셜 우주망원경이 관측한2013년(충돌 후 거의 20년 후)에는 목성의 남반구에서 물의 농도가 더 높고 대부분이 혜성의 파편이 떨어진 곳에 집중되어 있음을 보여주었다.
Herschel 우주 관측소에서 측정한 목성 성층권의 물 분포. 물 지도:
ESA/허셜/T. Cavalié 등; 목성 사진: NASA/ESA/Reta Beebe(New Mexico State University)
오늘날 천문학자들은목성은 꽤 자주 발생합니다. 수십 년 후, 사진 기술이 크게 향상되었고 강력한 망원경의 비싼 시간에 제한을 받지 않는 애호가들은 정기적으로 목성의 고해상도 사진과 비디오를 찍습니다. 2009년 이후 최소 10번의 충돌이 기록되었지만 Shoemaker-Levy 9 혜성은 그 크기 때문에 여전히 독특합니다. 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 직경이 0.3km인 물체는 약 500년에 한 번, 크기가 1.6km에 달하는 물체는 6000년에 한 번씩 지구와 충돌하는 것으로 나타났습니다. 이것은 그러한 큰 물체의 충돌을 미리 알아차리고 예측할 수 있었던 천문학자들의 엄청난 행운을 말해줍니다.
더 읽어보기 :
인슐린 주사 없이 혈당 낮추는 방법 찾았다
과학자들은 우주의 모양이 모든 사람이 생각하는 것과는 다르다고 믿습니다
NASA 헬리콥터는 화성에서 일몰을 보여주었습니다. 지구처럼 보이지 않습니다.
표지: 혜성과 목성의 파편이 결합된 이미지. 이미지: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith(STScI) 및 J. Trauger & R. Evans (제트 추진 연구소)