28年前苏梅克-列维9号撞击木星

2024-07-21 18:19来源:本站编辑

Closeup of Jupiter in color with dark spots below Great Red Spot.

苏梅克-列维9号彗星撞击木星

28年前,1994年7月16日至22日,许多地球观测者目睹了苏梅克-列维9号彗星(SL9)撞击巨大的木星。天文学家看到这颗彗星在木星的云顶留下了几个月的可见疤痕。这一壮观的事件是我们第一次实时观察到太阳系外的碰撞。世界各地的人们都追随它。科学家后来了解到,这颗彗星为木星的大气层提供了水。根据最近的研究,水今天还在那里。

天文学家卡罗琳·舒梅克、她的丈夫尤金·舒梅克和大卫·列维于1993年3月24日发现了环绕木星运行的SL9。这是第一颗被观测到围绕行星而不是太阳运行的彗星。轨道研究表明,这颗彗星在1992年7月通过了木星的罗氏极限。行星的潮汐力将彗星撕裂成(至少)21个碎片。

天文学家很快得知SL9的轨道将于1994年7月经过木星。然后,彗星将在南纬44°附近与这颗巨大的行星相撞。

它确实做到了。多么壮观的事件啊!

Shoemaker-Levy 9: Jupiter with dots heading toward the planet.

来自舒梅克-利维9号的水

天文学家观察了SL9的撞击以及随后在木星上留下的疤痕数周。但SL9对木星大气的化学影响持续的时间要长得多。彗星是冰体。科学家们在SL9撞击的火球阶段观察到了水蒸气的释放。后来,在1997年,欧空局红外空间天文台探测到木星平流层中的水蒸气。当时,由于彗星往往是富含水的天体,天文学家怀疑这可能是SL9撞击的结果。

但观测到的水还有其他可能的来源:例如,由彗星活动和小行星碰撞产生的行星际尘埃颗粒、冰环或木星79颗卫星中的一颗。

然后,在2013年,Thibault cavali 和他的同事用欧空局赫歇尔空间天文台观测木星,该天文台足够敏感,可以绘制出木星平流层中水的丰度与纬度和高度的关系。他们在同行评议的《天文学与天体物理学》杂志上发表的这些观测结果显示,南方有更多的水,尤其是在南纬44°附近,彗星碎片撞击的地方。

这些结果表明,他们在木星上观察到的95%的水来自彗星。

第一次研究已经过去好几年了。但是水还在那里。2019年发表于2020年的第二项研究表明,由于苏梅克-列维9号彗星的碰撞,木星上仍然存在丰富的水。

Rainbow-hued blob speckled with black dots.

对木星的影响仍在继续

今天,我们知道木星上不时会发生撞击,但没有一次像SL9事件那么大。

1979年3月5日的一次事件是太空探测器观测到的两次事件之一。“旅行者”号的团队在火星的暗夜一侧观察到了它;它只是一个短暂的闪光。一个非常小的物体引起了1979年的事件。人们认为它只有24磅(11公斤),只有5.5英寸(0.14米)长。

2009年7月19日发生的撞击事件是除了舒梅克-列维9号外,唯一在木星云层上留下疤痕的撞击事件。在这起事件中,没有人看到闪光或撞击。这次撞击可能发生在木星的背面。目击者只看到了一个物体撞击造成的黑色伤口。

朱诺号宇宙飞船团队注意到,2020年4月10日,一个小物体在木星的夜间一侧发生了撞击。研究小组估计这个物体的直径为3到13英尺(1到4米)。

业余天文学家发现了剩余的撞击。每一个都是短暂的闪光,持续1到4秒。只有2012年的撞击被观测到。其余的是用天文成像捕捉到的。

Graph listing 12 impacts on Jupiter and their sizes.

如何观察影响

所以,你可能会问自己:他们是如何捕捉到这些影响的?我能完成同样的壮举吗?

业余天文学家捕捉木星撞击的方式是通过望远镜对木星进行成像或录像。迄今为止,用于完成这一捕获的望远镜的孔径为4英寸(12厘米)至15英寸(37厘米),中间孔径约为8英寸(20厘米)。每秒帧数从15帧到90帧。那么这些业余天文学家是如何扫描这些画面的呢?

最不喜欢。他们正在收集这些图像,以便软件程序可以从清晰的图像中去除模糊的图像(由大气湍流引起的模糊)。然后,他们把好的照片堆叠起来,形成一张美丽的木星图像。

所以他们经常错过撞击。但如果他们知道撞击发生的时间,他们就可以通过图像找到它。

现在,有一些软件可以从成千上万的图像中寻找撞击闪光。您可以在这里从该软件的用户那里了解更多信息。

影响整个太阳系

我们的邻居火星上偶尔也会形成陨石坑。但任何足以从地球上看到的明亮撞击都是罕见的,可能每80年一次。一些业余天文学家也监测土星。但到目前为止,他们还没有看到任何闪光。你可能看到的任何行星闪光都可能在木星上。

彗星和小行星撞击木星的次数比一般的行星要多。它比其他任何行星都要大,表面积也更大,但主要原因是它有巨大的引力。它也位于太阳系中小行星和彗星运行缓慢的部分。这让木星有时间让它们硬着陆。

你可能会想,用一台自动望远镜,你每年可以拍摄数千小时的木星图像。但这并不像看起来那么容易。如果只有在天空黑暗,木星在地平线以上至少20度的时候才能成像,而且天空晴朗,空气稳定,那么我们只能在10%到15%的时间里对木星进行成像。这相当于每年不超过1000小时。

然而,记录撞击只需5秒。所以去吧!

概要:1994年7月,苏梅克-列维9号彗星撞击木星,留下了持久的印象。小行星和彗星继续撞击木星,太阳系中最大的行星。

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