1993 m. kovo 24 d. amerikiečių astronomai Eugene'as ir Caroline Shoemakeris ir kanadietis Davidas Levy pirmą kartą pastebėjo
Praėjus metams po atidarymo, liepos antroje pusėje1994 m. kometos fragmentai pateko į Jupiterio atmosferą. Tai buvo pirmasis pastebėtas dviejų Saulės sistemos kūnų susidūrimas. Mokslininkai užfiksavo 20 skirtingų iki 2 km skersmens fragmentų, kurie susidūrė su planeta 60 km/s greičiu.
Šis pastebėjimas buvo ne tik mokslinės svarbos:ji atkreipė visuomenės dėmesį į asteroidų ir kometų susidūrimo su Žeme pavojų. Praėjus keleriems metams po susidūrimo, Holivudas iš karto išleido du filmus apie Žemei grėsmę keliančius kosminius objektus – Armagedoną ir Deep Impact. Ir nuo 90-ųjų pabaigos kosmoso ir tyrimų agentūros visame pasaulyje pradėjo kurti pavojingų arti Žemės esančių objektų sekimo ir susidūrimų išvengimo sistemą.
Vieno didžiausių susidūrimų pėdsako pasikeitimas laikui bėgant. Vaizdas: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel ir HST Comet Science Team
Pirmoji kometa, skriejanti aplink Jupiterį
Tarp jų buvo ir Shoemaker ir Levy astronomų grupėpirmieji Saulės sistemos tyrinėtojai, tikslingai ieškoję Žemei potencialiai pavojingų asteroidų ir kometų. Jie naudojo Palomaro observatorijos 0,46 metro teleskopą, kad reguliariai tyrinėtų dangų, ieškodami naujų objektų, besisukančių link mūsų planetos.
Vienoje iš nuotraukų, darytų 1993 metų kovo 24 dmetų mokslininkai aptiko ryškų objektą, judantį netoli Jupiterio. Didesnės raiškos patvirtinančios nuotraukos, kurias Jimas Scotti padarė per kelias ateinančias dienas teleskopu Kitt Peak nacionalinėje observatorijoje, parodė, kad kometa buvo suskaidyta į daugybę atskirų fragmentų.
Astronomas pranešė apie mažiausiai penkis kondensatuslabai ilgos siauros grandinės pavidalu, maždaug 47 lanko sekundžių ilgio ir apie 11 lanko sekundžių pločio, su dulkių takais, besitęsiančiais iš abiejų pusių. Tai suteikė pirmąją užuominą, kad D/1993 F2 kometa buvo neįprasta. Be to, mokslininkai pažymėjo, kad naktinio dangaus vaizduose kometa buvo tik 4° atstumu nuo Jupiterio. Tai gali reikšti arba objektų persidengimą, arba tai, kad kometa buvo itin arti dujų milžino.
Orbitiniai tyrimai patvirtinopradinė hipotezė: skirtingai nei visos tuo metu žinomos kometos, D / 1993 F2 iš tiesų buvo užfiksuota Jupiterio gravitacinių jėgų ir sukasi ne aplink Saulę, o aplink šią milžinišką planetą. Tyrėjai apskaičiavo, kad kometą dujų milžinas užfiksavo dar septintojo dešimtmečio pabaigoje ar 70-ųjų pradžioje, o 1992 metais priartėjusi prie planetos mažesniu nei 120 tūkstančių km atstumu ji suskilo į kelias dalis.
Kometos Shoemaker-Levy 9 vaizdų serija. Vaizdas: NASA
Susidūrimų stebėjimas
Orbitos analizė parodė, kad kometa Shoemaker -Levi 9 trenksis į Jupiterį 1994 metų liepą. Astronomai iš anksto buvo apskaičiavę ne tik susidūrimo datą, bet ir vietą, todėl įvykiui stebėti buvo pasiruošę įvairūs Žemėje ir orbitoje esantys teleskopai bei zondai kosmose.
Susirėmimai tęsėsi keletą dienų:nuo 1994 m. liepos 16 d. iki 22 d. Visi susidūrimai įvyko tolimoje planetos pusėje, kuri nebuvo matoma stebėtojams. Bet skeveldros rėžėsi į dujų milžiną pakankamai arti rytinio „terminatoriaus“ (skiriamosios linijos, skiriančios šviesiąją ir tamsiąją planetos puses), todėl dėl sukimosi po kelių minučių smūgio žymės jau buvo matomos nuo žemė.
Daugybė susidūrimų su kometos fragmentais pėdsakai Jupiterio atmosferoje. Vaizdas: Hablo kosminio teleskopo kometos komanda ir NASA
Pirmasis susidūrimas įvyko 1994 m. liepos 16 d.kai kometos branduolio fragmentas A rėžėsi į Jupiterio pietinį pusrutulį maždaug 60 km/s greičiu. „Galileo“, kuris vis dar judėjo link Jupiterio ir buvo maždaug 1,6 AU atstumu nuo jo, prietaisai aptiko ugnies kamuoliuką. Jo aukščiausia temperatūra pasiekė maždaug 23 700 ° C, o po to greitai atvėso iki 1 230 ° C. Palyginimui, normali Jupiterio viršutinių atmosferos sluoksnių temperatūra yra –143°C. Ugnies kamuolio stulpas pasiekė daugiau nei 3000 km aukštį ir buvo aptiktas Hablo kosminiu teleskopu.
Per kitas šešias dienas nebuvomažiau nei 20 susidūrimų. Didžiausias iš jų įvyko liepos 18 d., kai fragmentas G pateko į Jupiterio atmosferą. Šis susidūrimas sukūrė milžinišką tamsią dėmę, kurios skersmuo buvo daugiau nei 12 000 km (šiek tiek mažesnė nei Žemės skersmuo) ir, kaip manoma, išlaisvino 6 milijonus megatonų trotilo. . Tai yra maždaug 600 kartų daugiau nei visas tuo metu pasaulinis branduolinis arsenalas.
Pėdsakų pokytis po kometos D ir G fragmentų susidūrimo Jupiterio atmosferoje Hablo nuotraukose. Vaizdas: H. Hammel ir NASA
Mokslinė susidūrimo reikšmė
Nors tamsios dėmės nuo susidūrimo Jupiteryje sulaikui bėgant išnyko, jie suteikė mokslininkams unikalią galimybę sužinoti daugiau apie šios planetos atmosferos sudėtį. Į atmosferą atskridusios kometos fragmentai pramušė viršutinius debesų sluoksnius ir tyrėjams parodė, kas po jais paslėpta.
Spektrografinė analizė remiantisHablo teleskopo stebėjimai pirmą kartą parodė dviatominės sieros, anglies disulfido, vandenilio sulfido ir amoniako buvimą planetos atmosferoje. Tuo pačiu metu prietaisų užfiksuotas sieros kiekis viršijo tą, kuris galėjo pasiekti planetą kartu su kometu, o tai reiškia, kad ji atkeliavo iš Jupiterio žarnų. Be to, pirmą kartą mokslininkai užfiksavo sunkiųjų atomų, tokių kaip geležis, magnis ir silicis, spinduliuotę. Jų skaičius taip pat buvo didesnis nei galėjo būti kometos branduolyje.
Susidūrimo pasekmės pasireiškė vidujepraėjus keleriems metams po paties įvykio ir leido astronomams daugiau sužinoti apie dujų milžinų savybes. Pavyzdžiui, pagrindinio Jupiterio žiedo raibuliukai, kuriuos „Galileo“ aptiko po susidūrimo, buvo matomi ir po 17 metų, kai 2011-aisiais praskrido erdvėlaivis „New Horizons“.
Ir Herschel kosminio teleskopo stebėjimai2013-ieji (praėjo beveik 20 metų po susidūrimo) parodė, kad pietiniame Jupiterio pusrutulyje vandens koncentracija yra didesnė, o didžioji jo dalis telkiasi tose vietose, kur nukrito kometos fragmentai.
Vandens pasiskirstymas Jupiterio stratosferoje, išmatuotas Herschel kosminės observatorijos. Vandens žemėlapis:
ESA/Herschel/T. Cavalié ir kt.; Jupiterio nuotrauka: NASA/ESA/Reta Beebe (Naujosios Meksikos valstijos universitetas)
Šiandien astronomai žino, kad susidūrimai suJupiteris vyksta gana dažnai. Praėjus dešimtmečiams, fotografijos technologijos gerokai patobulėjo, o mėgėjai, kurių neriboja brangus galingų teleskopų laikas, nuolat daro didelės raiškos Jupiterio nuotraukas ir vaizdo įrašus. Nuo 2009 m. užfiksuota mažiausiai 10 smūgių, tačiau kometa Shoemaker-Levy 9 išlieka unikali dėl savo dydžio. Kompiuterinis modeliavimas parodė, kad 0,3 km skersmens objektai su planeta susiduria maždaug kartą per 500 metų, o tie, kurių dydis siekia 1,6 km – kas 6 tūkstančius metų. Tai byloja apie nepaprastą astronomų sėkmę, kurie sugebėjo iš anksto pastebėti ir numatyti tokio didelio objekto susidūrimą.
Skaityti daugiau:
Rastas būdas sumažinti cukraus kiekį kraujyje be insulino injekcijų
Mokslininkai mano, kad visatos forma nėra tokia, kokią galvoja visi
NASA sraigtasparnis parodė saulėlydį Marse. Tai neatrodo kaip žemė.
Viršelyje: kombinuotas kometos ir Jupiterio fragmentų vaizdas. Vaizdas: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) ir J. Trauger & R. Evansas (Jet Propulsion Laboratory)