舒梅克·利維九號彗星

舒梅克·利維九號彗星

舒梅克·利維九號彗星 (Shoemaker-Levy 9, D/1993 F2) 是由舒梅克夫婦及大衛·利維(David H. Levy) 三人於1993年7月24日共同發現的,那是他們發現的第九個彗星。它於1992年由於接近木星,受木星的潮汐力影響,使它環繞木星公轉,並分裂成21塊碎片。

舒梅克·利維九號彗星

舒梅克·利維九號彗星

彗星碎片慢慢靠近木星,並於1994年7月16-22日間,陸續撞向木星的南半球,形成了彗星撞木星的天文奇觀
多塊碎片的撞擊威力中,以碎片G的威力最大。它於7月18日07時32分 (UTC) 撞向木星,威力達六兆噸TNT炸藥,所造成的疤痕比地球直徑長,全部碎片的撞擊威力約為40兆噸。

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1994年7月16日至22日,一顆命名為蘇梅克-列維9號的彗星斷裂成21個碎塊(其中最大的一塊寬約4公里),以每秒60公里的速度連珠炮一般向木星撞去。這次慧木相撞使天文學家們激動不已,它可能是望遠鏡發明以來--甚至是望遠鏡發明以前的很長時間以來--人類所能觀察到的第一次大規模天體相撞。科學家們計算,在太陽系中,像這次彗木相撞的天文奇觀大約要隔數百萬年乃至上千萬年才會出現一次,它為人類更深刻地了解宇宙的奧秘,揭示地球上生命的起源及進化(如對恐龍的滅絕的爭論)提供了千載難逢的機會。
“不速之客”的發現和到來
這顆彗星是美國天文學家尤金·蘇梅克和卡羅琳·蘇梅克夫婦以及天文愛好者戴維·列維1993年3月24日利用美國加州帕洛瑪天文台的46厘米天文望遠鏡發現的,故以他們的姓氏命名。根據對其運行軌道進行的計算,這顆彗星曾於1992年7月8日運行到距木星表面僅4萬公里的位置。由於受木星引力的影響,慧核斷裂成21個可反光的碎塊,遠遠望去像是一串光彩奪目的珍珠懸掛在茫茫宇宙中。
天文學家們推測,這顆彗星環繞木星運行也許已經有一個多世紀了,由於它距離地球太遙遠和亮度太暗淡而久久未被發現。它開始時可能只是一顆從外層空間進入太陽系的普通彗星。據目前推測,太陽系外圍有一個由數十億顆彗星構成的彗星帶。可能是由於過往星體產生的引力攝動的原因,不時有一些彗星脫離彗星帶而進入太陽系。有的彗星像匆匆過客,只是從太陽系掠過,然後再回到外層空間,有的彗星則像哈雷彗星一樣被吸進太陽系軌道作周期性運行。蘇梅克--列維9號彗星顯然就是被木星軌道捕捉住的一位“不速之客”。
蘇梅克--列維9號彗星與木星相撞的撞擊點正好在相對於地球的背面陰暗處,人們在地球上無法直接觀察到撞擊情況。但是木星周圍有16顆衛星和兩道暗淡的光環,科學家們可以觀察到撞擊對木星的衛星和光環產生的反光效應。此外,木星的自轉周期為9小時56分鐘,眾多的撞擊點可以隨著木星的快速自轉運行到面對地球的位置,使人類每隔20分鐘左右就能觀察到撞擊後出現的蘑菇狀煙雲和其他效應。
一次意外的收穫
眾多設備中離木星最近的一個是伽利略號木星探測器。慧木相撞時,它正處於距木星約2億公里的位置。該探測器原定於1986年5月由美國太空梭帶入太空發射,由於“挑戰者”號1986年初升空後爆炸,致使原計畫推遲到1989年10月。美國字航局對其發射方式也作了相應調整,採取了大迂迴方式,即首先讓它朝著太陽的方向飛去,途中接近金星,受金星的影響而加速,然後飛回地球附近,靠地球加速再飛入前往木星的軌道。這種方式需要花6年時間讓其到達木星附近。正是由於該探測器發射計畫和方式的變更,才使人類獲得了一次原先沒有料到的觀測手段。伽利略號探測器上裝有CCD照相機、紫外線分光儀、電漿檢測器、磁強針等先進的觀測設備,能對木星發出的各種光、對撞無線電波和塵埃環境等進行測量並作詳盡的記錄。
彗星“親吻”過後
蘇梅克--列維9號彗星的第一塊含有岩石和冰塊碎片于格林尼治時間7月16日20時15分以每小時21萬公里的速度落入木星大氣層,釋放出相當於2000億噸TNT炸藥的能量。撞擊後產生的多個火球綿延近1000公里,發出強光。人們通過天文望遠鏡,看到木星表面升騰起寬闊的塵雲,高溫氣體直衝至1000公里的高度,並在木星上留下了如地球大小的撞擊痕跡。科學家們測定在慧木相撞前的一段時間內,木星發出的強電磁波比平時強9倍,撞擊時濺落點溫度瞬間上升到上萬攝氏度。
木星是太陽系9大行星中位居中間而且又是最大的一個星球。它的半徑為71300公里,比地球大11倍;體積是地球的1316倍,重量是地球的318倍,相當於其他8大行星總質量的2.5倍。但木星的密度僅為地球的1/4,這說明木星表面有深而廣的海洋,海洋上面有一個厚度達1000公里的密集的大氣層。它的大氣層中將近89%是氫分子,11%是氦,另外有少量的氨、甲烷、水、乙烷、乙炔、一氧化碳、氰化氫及其他一些複合物。木星大氣層的上面飄浮著由氨結晶體形成的雲層,這個雲層的下面可能還有諸如氫氧化氨、水和冰等複合物構成的雲層。彗星碎塊對木星的連續撞擊引起強烈爆炸,產生巨大閃光現象,把木星的衛星照得非常亮。木星表面形成了巨大的蘑菇雲,在木星大氣層中引起大風暴並且持續很長時間。撞擊使許多物質從木星上濺出,形成一個由氣體和塵埃構成的物質環。科學家們在彗星碎塊進入木星的化學複合物雲層的時候,觀察由爆炸引起的閃光,從撞擊點向外擴展的波浪狀以及木星大氣層出現的化學變化或環流變化。科學家們還觀察彗星碎塊在到達木星之前的最後幾分鐘的運行情況,希望能看到彗星表面附著的塵埃脫離以後是否會顯露出慧核。
儘管自那次通古斯大爆炸以後迄今尚未發生過外星體撞擊地球的事件,但地球並不是平安無事了。天文學家們經過觀測發現,在火星的外側和木星的內側有一個由數目眾多的小行星構成的小行星帶。它們一般都是按照正常軌道運行,但是總有那么一些不安分守己分子悄悄逃跑,進入近地軌道,給地球帶來威脅。1989年曾有一顆小行星與地球擦肩而過,引起人們一陣緊張。

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