Den 24. mars 1993 observerte amerikanske astronomer Eugene og Caroline Shoemaker og kanadiske David Levy første gang
Et år etter åpning, i andre halvdel av juliI 1994 kom fragmenter av en komet inn i atmosfæren til Jupiter. Dette var den første observerte kollisjonen av to solsystemlegemer. Forskere registrerte 20 distinkte fragmenter med en diameter på opptil 2 km, som kolliderte med planeten med en hastighet på 60 km/s.
Denne observasjonen var ikke bare av vitenskapelig betydning:hun trakk offentlig oppmerksomhet til faren for at asteroider og kometer kolliderer med jorden. Noen år etter kollisjonen ga Hollywood ut to filmer samtidig om romobjekter som truer jorden – Armageddon og Deep Impact. Og siden slutten av 90-tallet begynte rom- og forskningsbyråer over hele verden å jobbe med et system for å spore farlige jordnære objekter og unngå kollisjoner.
Endring over tid av sporet fra en av de største kollisjonene. Bilde: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel og HST Comet Science Team
Første komet i bane rundt Jupiter
Shoemaker and Levy-gruppen av astronomer var blant dede første oppdagerne av solsystemet som målrettet søkte etter asteroider og kometer som potensielt var farlige for jorden. De brukte Palomar-observatoriets 0,46 meter lange teleskop til å kartlegge himmelen regelmessig, på jakt etter nye objekter på vei mot planeten vår.
På et av bildene tatt 24. mars 1993år, oppdaget forskere et lyst objekt som beveget seg nær Jupiter. Bekreftende fotografier med høyere oppløsning tatt i løpet av de neste dagene av Jim Scotti ved bruk av et teleskop ved Kitt Peak National Observatory, viste at kometen hadde blitt fragmentert i mange separate fragmenter.
Astronomen rapporterte minst fem kondensasjoneri form av en veldig lang, smal kjede, omtrent 47 buesekunder lang og omtrent 11 buesekunder bred, med støvspor som strekker seg fra begge sider. Dette ga det første hintet om at Comet D/1993 F2 var uvanlig. I tillegg bemerket forskerne at på nattehimmelbildene var kometen bare 4° fra Jupiter. Dette kan enten bety en overlapping av objekter, eller at kometen var ekstremt nær gassgiganten.
Orbitale studier har bekreftetden første hypotesen: i motsetning til alle kometer kjent på den tiden, ble D / 1993 F2 faktisk fanget av gravitasjonskreftene til Jupiter og dreide seg ikke rundt solen, men rundt denne gigantiske planeten. Forskerne regnet ut at kometen ble fanget av en gassgigant tilbake på slutten av 60-tallet eller begynnelsen av 70-tallet, og i 1992 brøt den i flere deler da den nærmet seg planeten i en avstand på mindre enn 120 tusen km.
En serie bilder av kometen Shoemaker-Levy 9. Bilde: NASA
Kollisjonsovervåking
En analyse av banen viste at Comet Shoemaker -Levi 9 vil krasje inn i Jupiter i juli 1994. Astronomer hadde på forhånd beregnet ikke bare datoen, men også stedet for kollisjonen, så en rekke teleskoper på jorden og i bane og sonder i verdensrommet var klare til å observere hendelsen.
Sammenstøtene fortsatte i flere dager:fra 16. til 22. juli 1994. Alle kollisjoner fant sted på den andre siden av planeten, som ikke var synlig for observatører. Men fragmentene krasjet inn i gassgiganten nær nok morgenens "terminator" (skillelinjen som skiller de opplyste og mørke sidene av planeten), og derfor, på grunn av rotasjon, etter noen minutter, var støtmerkene allerede synlige fra jorden.
Flere spor etter kollisjoner med fragmenter av en komet i atmosfæren til Jupiter. Bilde: Hubble Space Telescope Comet Team og NASA
Den første kollisjonen fant sted 16. juli 1994,da fragment A av kometens kjerne styrtet inn i den sørlige halvkule av Jupiter med en hastighet på rundt 60 km/s. Instrumenter på Galileo, som fortsatt beveget seg mot Jupiter og var i en avstand på omtrent 1,6 AU fra den, oppdaget en ildkule. Topptemperaturen nådde rundt 23.700 °C og ble deretter raskt avkjølt til 1.230 °C. Til sammenligning er normaltemperaturen i Jupiters øvre atmosfære -143°C. Plommen fra ildkulen nådde en høyde på over 3000 km og ble oppdaget av Hubble-romteleskopet.
I løpet av de neste seks dagene var det ingenmindre enn 20 kollisjoner. Den største av disse skjedde 18. juli, da fragment G kom inn i Jupiters atmosfære. Denne kollisjonen skapte en gigantisk mørk flekk med en diameter på mer enn 12 000 km (litt mindre enn jordens diameter) og ble anslått å frigjøre energi på 6 millioner megatonn TNT. . Dette er omtrent 600 ganger større enn hele verdens atomvåpenarsenal på den tiden.
Endring i spor fra kollisjonen av fragmentene D og G av kometen i atmosfæren til Jupiter på Hubble-bilder. Bilde: H. Hammel og NASA
Vitenskapelig betydning av kollisjonen
Selv om de mørke flekkene fra kollisjonen på Jupiter medforsvant over tid, ga de forskere en unik mulighet til å lære mer om sammensetningen av atmosfæren på denne planeten. Fragmentene av kometen som fløy inn i atmosfæren gjennomboret de øvre lagene av skyene og viste forskerne hva som var skjult under dem.
Spektrografisk analyse basert påObservasjoner av Hubble-teleskopet viste for første gang tilstedeværelsen av diatomisk svovel, karbondisulfid, hydrogensulfid og ammoniakk i planetens atmosfære. Samtidig oversteg mengden svovel som ble registrert av instrumentene det som kunne ha nådd planeten sammen med kometen, noe som betyr at den kom fra Jupiters tarm. I tillegg registrerte forskere for første gang stråling fra tunge atomer som jern, magnesium og silisium. Antallet deres var også større enn det kometens kjerne kunne inneholde.
Konsekvensene av kollisjonen manifesterte seg innenforflere år etter selve hendelsen og lot astronomer lære mer om egenskapene til gassgiganter. For eksempel var krusningene på Jupiters hovedring som Galileo oppdaget etter kollisjonen fortsatt synlige 17 år senere, da romfartøyet New Horizons fløy forbi i 2011.
Og observasjonene av Herschel-romteleskopet i2013 (nesten 20 år etter kollisjonen) viste at på den sørlige halvkule av Jupiter er konsentrasjonen av vann høyere, og det meste er konsentrert på steder der fragmenter av kometen falt.
Fordeling av vann i Jupiters stratosfære, målt av Herschel-romobservatoriet. Vannkart:
ESA/Herschel/T. Cavalié et al.; Jupiter Foto: NASA/ESA/Reta Beebe (New Mexico State University)
I dag vet astronomer at kollisjoner medJupiter skjer ganske ofte. Tiår senere har fotograferingsteknologien forbedret seg betydelig, og hobbyfolk, som ikke er begrenset av den dyre tiden med kraftige teleskoper, tar jevnlig høyoppløselige bilder og videoer av Jupiter. Minst 10 nedslag har blitt registrert siden 2009, men Comet Shoemaker-Levy 9 er fortsatt unik på grunn av størrelsen. Datasimuleringer har vist at objekter med en diameter på 0,3 km kolliderer med planeten omtrent en gang hvert 500. år, og de hvis størrelse når 1,6 km - hvert 6.000 år. Dette snakker om den ekstreme flaksen til astronomer, som var i stand til å legge merke til og forutsi kollisjonen av et så stort objekt på forhånd.
Les mer:
Fant en måte å senke blodsukkeret uten insulininjeksjoner
Forskere tror at formen på universet ikke er det alle tror
NASA-helikopter viste solnedgang på Mars. Det ser ikke ut som jord.
På omslaget: et kombinert bilde av fragmenter av en komet og Jupiter. Bilde: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) og J. Trauger & R. Evans (Jet Propulsion Laboratory)