История открытия кометы Шумейкера-Леви и ее столкновение с Юпитером

Это небесное тело было впервые замечено около 30 лет назад канадскими специалистами. Уже тогда траектория движения кометы им показалась странной, ведь она пересекалась с крупнейшим газовым гигантом солнечной системы – Юпитером. Из-за этого ее сразу же окрестили кометой-камикадзе.

История открытия

Официально комета была открыта в марте 1993 года супругами Шумейкер и Дэвидом Леви. В их честь она и получила свое название.

Астрономы просматривали полученные через телескоп фотографии звездного неба, сделанные несколькими днями ранее, и заметили на них в районе Юпитера необычную светящуюся точку, которая была идентифицирована как неизвестная ранее комета.

В основном кометы – это небольшие небесные тела, которые сложно наблюдать на значительном расстоянии. Их основа – смесь льда и камня. Они редко бывают больше нескольких км в поперечнике. Однако при определенных условиях небесное тело начинает нагреваться.

Это приводит к тому, что вокруг него образуется «облако» из пыли. Астрономы называют его «кома». Когда «облако» сдувается солнечным ветром, у кометы образуется длинный «хвост» (его свечение вызвано отражением солнечного света от частичек пыли).

Благодаря «коме» и хвосту», которые тянутся на многие тысячи километров, у астрономов появляется возможность засечь комету даже у границ солнечной системы.

Открытие комет не является чем-то необычным. Каждый год астрономы по всему миру обнаруживают десятки новых космических объектов. Но в случае с кометой Шумейкера-Леви была одна интересная деталь. При исследовании ее изображений выяснилось, что у кометы интересное переплетение хвостов и ком. Такого астрономом наблюдать еще не приходилось.

При дальнейшем изучении выяснилось, что объект не вращается вокруг Солнца, как это происходит с другими его «собратьями». Его орбита проходила вокруг Юпитера, однако спутником планеты он не являлся.

Астрономы решили просчитать траекторию его движения за последнее время. Так выяснилось, что ранее, в 1992 году, комета прошла в 15 тыс. км от облачного покрова Юпитера. При этом на него оказывалось приливное воздействие планеты. Из-за этого ядро объекта было разорвано на несколько частей. Результат – комета оказалась как бы сплющенной, что и послужило результатом ее необычного вида.

Столкновение с Юпитером

Но на этом история с Шумейкеров-Леви-9, как назвали космический объект, не закончилась. Центр исследования малых планет выяснил, что в июле 1994 года комета должна столкнуться с Юпитером. Это вызвало сенсацию в научном мире.

Сенсация состояла в том, что хоть астрономы и знали о потенциальной возможности столкновения крупных объектов в пределах солнечной системы, но научный мир был убежден, что это могло происходить лишь в далеком прошлом. Но наблюдать подобное явление никому не приходилось. Поэтому что произойдет в момент столкновения, астрономы могли только предполагать.

Траектория движения кометы осложнила процесс наблюдения. Ее расчет показал, что столкновение произойдет с обратной стороны Юпитера, которую невозможно наблюдать с Земли. Однако выход был найден. В 1,6 световых лет от газового гиганта как раз находился космический зонд «Галилео». Благодаря данным этого аппарата ученые и смогли увидеть, что произошло 16 июля 1994 года.

Когда комета приблизилась к Юпитеру, ее обломки стали постепенно разделяться. На те из них, которые находились ближе к планете стали воздействовать ее гравитационные силы. Они ускорили свое движение. Вскоре комета разделилась на большую «космическую цепь», что привело к нескольким столкновениям, которые продолжались несколько дней.

Первый осколок вошел в Юпитер на скорости 60 км/с. Это привело к образованию огненного шара температурой 24 000^оС. Вспышка от него поднялась почти на 3 тыс. км над облачным покровом газового гиганта. Это привело к образованию темного пятна в атмосфере планеты. Его размер был сопоставим с Землей.

Момент столкновения в видео:

Структура кометы

В момент своего открытия (т.е. еще до столкновения), комета представляла собой 21 фрагмент, самый большой из которых имел 2 км в поперечнике. Они следовали друг за другом цепочкой, растянувшись в космическом пространстве на 200 тыс. км. Разделение кометы произошло в результате воздействия на нее приливных сил Юпитера годом ранее.

В начале 1994 года комета имела следующие параметры орбиты:

• перигелий 5,381 а. е.;
• эксцентриситет 0,216;
• наклонение орбиты к эклиптике 6° 00′;
• аргумент перицентра 354° 53′;
• долгота восходящего узла 220° 32′;
• средняя аномалия 242,7°;
• сидерический период 18,0 лет;
• абсолютная звёздная величина кометы — 6^m.

Некоторые ученые утверждают, что перед столкновением с Юпитером Шумейкеров-Леви вращалась вокруг гиганта около 20 лет, став ему на это время своеобразным спутником. Но вот откуда комета прилетела изначально, высчитать пока что не удалось.

Воздействие атмосферы Юпитера привело к полному разрушению кометы Шумейкеров-Леви-9.

Интересные факты

Сама комета не представляла бы особого интереса для научного сообщества, если не событие в июле 1994 года. Это было единственное в современной истории столкновение двух крупных космических объектов в пределах солнечной системы.

Столкновение позволило изучить внутренние структуры Юпитера, а также усовершенствовать модели потенциального воздействия объектов подобного размера на Землю.

Наблюдения и исследования

Ученые наблюдали комету с марта 1993 по июль 1994 года. Для этого были задействованы различные телескопы, с помощью которых было сделано множество снимков космического объекта. Наблюдения прекратились после столкновения Шумейкера-Леви-9 с Юпитером. Однако и в 21 веке ученые продолжают изучать последствия этого события.

Через 45 минут после того, как в атмосфере Юпитера взорвался второй фрагмент кометы, ученые наблюдали около северного и южного полюсов планеты искусственные полярные сияния. Они возникли из-за того, что вещество, из которого состоял обломок, под воздействием ряда факторов превратилось в плазму.

Она начала распространятся вдоль силовых линий магнитного поля газового гиганта и за короткое время достигла полярных областей. Взаимодействуя с частицами атмосферы, плазма вызвала их свечение.

Заключение

События в июле 1994 года для научного сообщества были в своем роде уникальными. Расчеты показали, что столкновения с Юпитером комет, диаметр которых превышает 0,3 км, происходят в среднем раз в 500 лет.

Поэтому астрономам повезло, что космический объект был обнаружен почти за год до того, как он разрушился в атмосфере газового гиганта. Это позволило не только скорректировать имеющиеся модели падения астероидов, но и получить данные о внутреннем строении далекой планеты.