24. marca 1993 americkí astronómovia Eugene a Caroline Shoemakerovci a Kanaďan David Levy prvýkrát pozorovali
Rok po otvorení, v druhej polovici júla1994 vstúpili do atmosféry Jupitera fragmenty kométy. Išlo o prvú pozorovanú zrážku dvoch telies slnečnej sústavy. Výskumníci zaznamenali 20 zreteľných úlomkov s priemerom až 2 km, ktoré sa zrazili s planétou rýchlosťou 60 km/s.
Toto pozorovanie nemalo len vedecký význam:upozornila verejnosť na nebezpečenstvo zrážky asteroidov a komét so Zemou. Niekoľko rokov po kolízii zverejnil Hollywood dva filmy naraz o vesmírnych objektoch, ktoré ohrozujú Zem – Armagedon a Deep Impact. A od konca 90. rokov začali vesmírne a výskumné agentúry po celom svete pracovať na systéme sledovania nebezpečných objektov v blízkosti Zeme a vyhýbania sa kolíziám.
Zmena v priebehu času stopy od jednej z najväčších kolízií. Obrázok: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel a HST Comet Science Team
Prvá kométa obiehajúca okolo Jupitera
Skupina astronómov Shoemaker a Levy bola medzi nimiprví prieskumníci slnečnej sústavy, ktorí cielene hľadali asteroidy a kométy potenciálne nebezpečné pre Zem. Pomocou 0,46-metrového ďalekohľadu observatória Palomar pravidelne skúmali oblohu a hľadali nové objekty smerujúce k našej planéte.
Na jednej z fotografií urobených 24. marca 1993roku vedci objavili jasný objekt pohybujúci sa v blízkosti Jupitera. Potvrdzujúce fotografie vo vyššom rozlíšení, ktoré počas niekoľkých nasledujúcich dní urobil Jim Scotti pomocou ďalekohľadu na Národnom observatóriu Kitt Peak, ukázali, že kométa bola fragmentovaná na mnoho samostatných fragmentov.
Astronóm hlásil najmenej päť kondenzáciívo forme veľmi dlhej úzkej reťaze s dĺžkou približne 47 oblúkových sekúnd a šírkou približne 11 oblúkových sekúnd, pričom z oboch strán sa rozprestierajú stopy prachu. To poskytlo prvý náznak, že kométa D/1993 F2 bola nezvyčajná. Okrem toho vedci poznamenali, že na snímkach nočnej oblohy bola kométa len 4° od Jupitera. To by mohlo znamenať buď prekrytie objektov, alebo to, že kométa bola extrémne blízko plynného obra.
Orbitálne štúdie potvrdilipočiatočná hypotéza: na rozdiel od všetkých v tom čase známych komét bola D / 1993 F2 skutočne zachytená gravitačnými silami Jupitera a neobiehala okolo Slnka, ale okolo tejto obrovskej planéty. Vedci vypočítali, že kométu zachytil plynný gigant ešte koncom 60. alebo začiatkom 70. rokov a v roku 1992 sa rozbila na niekoľko kúskov, keď sa priblížila k planéte na vzdialenosť menšiu ako 120-tisíc km.
Séria snímok kométy Shoemaker-Levy 9. Obrázok: NASA
Monitorovanie kolízie
Analýza obežnej dráhy ukázala, že Comet Shoemaker -Levi 9 narazí do Jupitera v júli 1994. Astronómovia vopred vypočítali nielen dátum, ale aj miesto kolízie, takže na pozorovanie udalosti boli pripravené rôzne teleskopy na Zemi a na obežnej dráhe a sondy vo vesmíre.
Stretnutia pokračovali niekoľko dní:od 16. do 22. júla 1994. Všetky zrážky sa odohrali na odvrátenej strane planéty, ktorú pozorovatelia nevideli. Úlomky však narazili do plynového obra dostatočne blízko ranného „terminátora“ (deliaca čiara oddeľujúca osvetlenú a tmavú stranu planéty), a preto v dôsledku rotácie po niekoľkých minútach už boli stopy po náraze viditeľné z zem.
Viacnásobné stopy po zrážkach s úlomkami kométy v atmosfére Jupitera. Obrázok: Tím komét Hubbleovho vesmírneho teleskopu a NASA
K prvej zrážke došlo 16. júla 1994.keď sa fragment A jadra kométy zrútil na južnú pologuľu Jupitera rýchlosťou asi 60 km/s. Prístroje na Galileo, ktorý sa stále pohyboval smerom k Jupiteru a bol od neho vo vzdialenosti asi 1,6 AU, zachytil ohnivú guľu. Jeho maximálna teplota dosiahla okolo 23 700 °C a potom sa rýchlo ochladila na 1 230 °C. Pre porovnanie, normálna teplota hornej atmosféry Jupitera je -143°C. Oblak z ohnivej gule dosiahol výšku viac ako 3 000 km a zachytil ho Hubbleov vesmírny teleskop.
Počas nasledujúcich šiestich dní neboli žiadnemenej ako 20 kolízií. K najväčšiemu z nich došlo 18. júla, keď fragment G vstúpil do atmosféry Jupitera. Táto kolízia vytvorila obrovskú tmavú škvrnu s priemerom viac ako 12 000 km (o niečo menší ako priemer Zeme) a odhaduje sa, že uvoľní energiu 6 miliónov megaton TNT. . To je približne 600-krát väčšie ako celý svetový jadrový arzenál v tom čase.
Zmena stôp po zrážke fragmentov D a G kométy v atmosfére Jupitera na snímkach z Hubbleovho teleskopu. Obrázok: H. Hammel a NASA
Vedecký význam zrážky
Hoci tmavé škvrny z kolízie na Jupiteri sčasom vymizli, poskytli vedcom jedinečnú možnosť dozvedieť sa viac o zložení atmosféry tejto planéty. Úlomky kométy, ktoré vyleteli do atmosféry, prerazili horné vrstvy oblakov a ukázali výskumníkom, čo sa pod nimi skrýva.
Spektrografická analýza založená napozorovania Hubbleovho teleskopu po prvýkrát ukázali prítomnosť diatomickej síry, sírouhlíka, sírovodíka a amoniaku v atmosfére planéty. Zároveň množstvo síry zaznamenané prístrojmi prevyšovalo množstvo, ktoré sa mohlo dostať na planétu spolu s kométou, čo znamená, že pochádza z útrob Jupitera. Vedci navyše po prvý raz zaznamenali žiarenie z ťažkých atómov, ako je železo, horčík a kremík. Ich počet bol tiež väčší, ako mohlo obsahovať jadro kométy.
Následky zrážky sa prejavili vo vnútriniekoľko rokov po samotnej udalosti a umožnil astronómom dozvedieť sa viac o vlastnostiach plynných obrov. Napríklad vlnky na hlavnom prstenci Jupitera, ktoré Galileo zistil po zrážke, boli viditeľné aj o 17 rokov neskôr, keď okolo preletela v roku 2011 kozmická loď New Horizons.
A pozorovania Herschelovho vesmírneho teleskopu v2013 (takmer 20 rokov po zrážke) ukázal, že na južnej pologuli Jupitera je koncentrácia vody vyššia a jej väčšina sa sústreďuje v miestach, kam dopadali úlomky kométy.
Distribúcia vody v stratosfére Jupitera, meraná Herschelovým vesmírnym observatóriom. Vodná mapa:
ESA/Herschel/T. Cavalié a kol.; Fotografia Jupitera: NASA/ESA/Reta Beebe (štátna univerzita v Novom Mexiku)
Dnes astronómovia vedia, že zrážky sJupiter sa vyskytuje pomerne často. O niekoľko desaťročí neskôr sa fotografická technológia výrazne zlepšila a fanúšikovia, ktorí nie sú limitovaní drahým časom výkonných ďalekohľadov, pravidelne robia obrázky a videá Jupitera vo vysokom rozlíšení. Od roku 2009 bolo zaznamenaných najmenej 10 dopadov, no Comet Shoemaker-Levy 9 zostáva vďaka svojej veľkosti jedinečná. Počítačové simulácie ukázali, že objekty s priemerom 0,3 km sa zrazia s planétou približne raz za 500 rokov a tie, ktorých veľkosť dosahuje 1,6 km - každých 6 tisíc rokov. Hovorí to o obrovskom šťastí astronómov, ktorí si kolíziu takého veľkého objektu dokázali všimnúť a vopred predpovedať.
Čítaj viac:
Našiel spôsob, ako znížiť hladinu cukru v krvi bez inzulínových injekcií
Vedci sa domnievajú, že tvar vesmíru nie je taký, ako si každý myslí
Vrtuľník NASA ukázal západ slnka na Marse. Nevyzerá ako zem.
Na obálke: kombinovaný obrázok fragmentov kométy a Jupitera. Obrázok: NASA, ESA, H. Weaver & E. Smith (STScI) a J. Trauger & Co. R. Evans (Laboratórium prúdového pohonu)