Pe 24 martie 1993, astronomii americani Eugene și Caroline Shoemaker și canadianul David Levy au observat pentru prima dată
La un an de la deschidere, în a doua jumătate a lunii iulie1994, fragmente de cometă au intrat în atmosfera lui Jupiter. Aceasta a fost prima ciocnire observată a două corpuri ale sistemului solar. Cercetătorii au înregistrat 20 de fragmente distincte cu un diametru de până la 2 km, care s-au ciocnit cu planeta cu o viteză de 60 km/s.
Această observație nu a avut doar importanță științifică:ea a atras atenția publicului asupra pericolului ca asteroizii și cometele să se ciocnească de Pământ. La câțiva ani după ciocnire, Hollywood a lansat două filme simultan despre obiecte spațiale care amenință Pământul - Armageddon și Deep Impact. Și de la sfârșitul anilor 90, agențiile spațiale și de cercetare din întreaga lume au început să lucreze la un sistem pentru urmărirea obiectelor periculoase din apropierea Pământului și evitarea coliziunilor.
Schimbarea în timp a urmei de la una dintre cele mai mari coliziuni. Imagine: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel și echipa HST Comet Science
Prima cometă care orbitează în jurul lui Jupiter
Grupul de astronomi Shoemaker and Levy se numără printreprimii exploratori ai sistemului solar care au căutat intenționat asteroizi și comete potențial periculoase pentru Pământ. Ei au folosit telescopul de 0,46 metri al Observatorului Palomar pentru a cerceta cerul în mod regulat, căutând noi obiecte care se îndreaptă spre planeta noastră.
Într-una dintre fotografiile făcute la 24 martie 1993an, cercetătorii au descoperit un obiect strălucitor care se mișcă lângă Jupiter. Fotografiile de confirmare la rezoluție mai mare făcute în următoarele zile de Jim Scotti folosind un telescop la Observatorul Național Kitt Peak au arătat că cometa a fost fragmentată în multe fragmente separate.
Astronomul a raportat cel puțin cinci condensurisub forma unui lanț îngust foarte lung, lung de aproximativ 47 de secunde de arc și lățime de aproximativ 11 secunde de arc, cu urme de praf care se extind din ambele părți. Aceasta a oferit primul indiciu că Cometa D/1993 F2 era neobișnuită. În plus, cercetătorii au observat că în imaginile pe cerul nopții cometa se afla la doar 4° față de Jupiter. Aceasta ar putea însemna fie o suprapunere a obiectelor, fie că cometa era extrem de aproape de gigantul gazos.
Studiile orbitale au confirmatipoteza inițială: spre deosebire de toate cometele cunoscute la acea vreme, D/1993 F2 a fost într-adevăr capturată de forțele gravitaționale ale lui Jupiter și nu s-a învârtit în jurul Soarelui, ci în jurul acestei planete gigantice. Cercetătorii au calculat că cometa a fost capturată de un gigant gazos la sfârșitul anilor 60 sau începutul anilor 70, iar în 1992 s-a rupt în mai multe bucăți când s-a apropiat de planetă la o distanță mai mică de 120 de mii de km.
O serie de imagini cu cometa Shoemaker-Levy 9. Imagine: NASA
Monitorizarea coliziunilor
O analiză a orbitei a arătat că Comet Shoemaker -Levi 9 se va prăbuși în Jupiter în iulie 1994. Astronomii calculaseră în avans nu doar data, ci și locația coliziunii, așa că o varietate de telescoape de pe Pământ și de pe orbită și sonde din spațiu erau pregătite să observe evenimentul.
Confruntările au continuat câteva zile:în perioada 16-22 iulie 1994. Toate coliziunile au avut loc pe partea îndepărtată a planetei, care nu era vizibilă pentru observatori. Dar fragmentele s-au prăbușit în gigantul gazos suficient de aproape de „terminatorul” de dimineață (linia de despărțire care separă părțile iluminate și întunecate ale planetei) și, prin urmare, din cauza rotației, după câteva minute, semnele de impact erau deja vizibile din pământul.
Urme multiple de ciocniri cu fragmente de cometă din atmosfera lui Jupiter. Imagine: Echipa de comete ale telescopului spațial Hubble și NASA
Prima coliziune a avut loc pe 16 iulie 1994,când fragmentul A al nucleului cometei s-a prăbușit în emisfera sudică a lui Jupiter cu o viteză de aproximativ 60 km/s. Instrumentele de pe Galileo, care încă se îndrepta spre Jupiter și se afla la o distanță de aproximativ 1,6 UA de acesta, au detectat o minge de foc. Temperatura sa de vârf a atins aproximativ 23.700 °C și apoi s-a răcit rapid la 1.230 °C. Pentru comparație, temperatura normală a atmosferei superioare a lui Jupiter este de -143°C. Pena de la minge de foc a atins o înălțime de peste 3.000 km și a fost detectată de Telescopul Spațial Hubble.
În următoarele șase zile nu au existatmai puțin de 20 de ciocniri. Cea mai mare dintre acestea a avut loc pe 18 iulie, când fragmentul G a intrat în atmosfera lui Jupiter. Această coliziune a creat o pată întunecată gigantică de peste 12.000 km în diametru (puțin mai mică decât diametrul Pământului) și s-a estimat că eliberează energie de 6 milioane de megatone de TNT. . Acesta este de aproximativ 600 de ori mai mare decât întregul arsenal nuclear mondial la acea vreme.
Modificarea urmelor de la ciocnirea fragmentelor D și G ale cometei în atmosfera lui Jupiter pe imaginile Hubble. Imagine: H. Hammel și NASA
Semnificația științifică a coliziunii
Deși petele întunecate de la coliziunea de pe Jupiter cudispărute în timp, acestea au oferit oamenilor de știință o oportunitate unică de a afla mai multe despre compoziția atmosferei acestei planete. Fragmentele cometei care au zburat în atmosferă au străpuns straturile superioare ale norilor și au arătat cercetătorilor ce se ascunde sub ei.
Analiza spectrografică bazată peobservațiile telescopului Hubble au arătat pentru prima dată prezența sulfului biatomic, disulfură de carbon, hidrogen sulfurat și amoniac în atmosfera planetei. În același timp, cantitatea de sulf înregistrată de instrumente a depășit cea care ar fi putut ajunge pe planetă împreună cu cometa, ceea ce înseamnă că a venit din intestinele lui Jupiter. În plus, pentru prima dată, cercetătorii au înregistrat radiații de la atomi grei precum fier, magneziu și siliciu. Numărul lor a fost, de asemenea, mai mare decât ar putea conține nucleul cometei.
Consecințele coliziunii s-au manifestat în interiorcâțiva ani după eveniment în sine și a permis astronomilor să învețe mai multe despre proprietățile giganților gazosi. De exemplu, ondulațiile de pe inelul principal al lui Jupiter pe care Galileo le-a detectat după ciocnire erau încă vizibile 17 ani mai târziu, când nava spațială New Horizons a zburat în 2011.
Și observațiile telescopului spațial Herschel în2013 (la aproape 20 de ani de la ciocnire) a arătat că în emisfera sudică a lui Jupiter, concentrația de apă este mai mare, iar cea mai mare parte este concentrată în locurile în care au căzut fragmente de cometă.
Distribuția apei în stratosfera lui Jupiter, măsurată de observatorul spațial Herschel. Harta apei:
ESA/Herschel/T. Cavalié și colab.; Fotografie Jupiter: NASA/ESA/Reta Beebe (Universitatea de Stat din New Mexico)
Astăzi, astronomii știu că se ciocnește cuJupiter se întâmplă destul de des. Decenii mai târziu, tehnologia fotografiei s-a îmbunătățit semnificativ, iar pasionații, care nu sunt limitați de timpul scump al telescoapelor puternice, fac în mod regulat fotografii și videoclipuri de înaltă rezoluție cu Jupiter. Din 2009 au fost înregistrate cel puțin 10 impacturi, dar Comet Shoemaker-Levy 9 rămâne unic datorită dimensiunii sale. Simulările pe computer au arătat că obiectele cu un diametru de 0,3 km se ciocnesc cu planeta aproximativ o dată la 500 de ani, iar cele a căror dimensiune ajunge la 1,6 km - la fiecare 6 mii de ani. Aceasta vorbește despre norocul extrem al astronomilor, care au reușit să observe și să prezică în avans ciocnirea unui obiect atât de mare.
Citeste mai mult:
Am găsit o modalitate de a reduce glicemia fără injecții cu insulină
Oamenii de știință cred că forma universului nu este ceea ce crede toată lumea
Elicopterul NASA a arătat apusul soarelui pe Marte. Nu seamănă cu pământul.
Pe copertă: o imagine combinată a fragmentelor unei comete și Jupiter. Imagine: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) și J. Trauger & R. Evans (Laboratorul de propulsie cu reacție)