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1994年7月,天文學歷史上,發生了一件舉世矚目的大事,這便是蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星事件。遺憾的是,當時的我正在東北農村,研究種植業、養殖業和畜牧業,沒有親臨木星現場指導工作,但幸運的是,由於事先的預報工作十分精確,所以當那一天來臨之時,全世界的地面光學和射電望遠鏡、飛機天文臺、國際紫外天文衛星、哈勃空間望遠鏡、伽利略號木星探測器,以及尤利西斯號太陽探測器,全都把目光投向了太陽系老大哥木星,所以這就使得今天,我可以在這裡為各位老闆復盤一下這一屬於太陽系的空前盛況。
當然了在復盤之前還是得先抽個獎,今天送出年前最後一款存款,iPad Pro 10.5英寸,64G內存,黑色,原價4688元,今天抽獎還是4塊9,注意這款iPad Pro也不是最新版的,它有邊框是上一代的,不過性能也是十分不錯,用個四五年沒什麼問題,感謝老闆賞飯。好了開始說蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星事件。
1993年,美國天文學家尤金-蘇梅克和他的老婆卡羅琳-蘇梅克,還有另一位朋友大衛-列維一起,利用一架40cm口徑的施密特望遠鏡拍攝星空,目的是搜尋太陽系中的小天體。3月24日,卡羅琳突然發現,前一天晚上拍攝的底片上,好像出現了一個「被壓碎的彗星」,三人經過研究後認為,這個天體不同尋常,於是馬上電告國際天文學聯合會給予認證。接到消息後,天文學家司考蒂那是虎軀一震,因為這哥們曾在3月15日、17日和19日,利用基特峰國立天文臺上的90cm口徑空間監測望遠鏡,三次發現過這顆天體的蹤影,再加上這次蘇梅克等人的發現,司考蒂最終確認,這些碎塊實際上就是一串彗星碎塊,而且每塊都有著朦朧的彗發和慧尾。於是按照慣例,這顆奇特的彗星就被命名為蘇梅克-列維9號,正式名稱為D/1993 F2。
尤金-蘇梅克
卡羅琳-蘇梅克
列維
基特峰國家天文臺
蘇梅克-列維9號彗星
事實上在過去,人們也曾觀測到彗星分裂為幾塊的現象,但從來沒有出現像蘇梅克-列維9號這樣的呈直線排列的狀態,所以人們也將蘇梅克-列維9號,形象地稱為「太空珍珠串」。由於距離遙遠、光線很暗,人們最初只辨別出11塊碎塊,後來又增加到17塊,最終確定為21塊,每塊的直徑從幾百米到4.5km不等,質量為2億-4億噸。
接下來,天文學家們就開始利用一系列觀測資料,來推算蘇梅克-列維9號的運行軌跡,結果發現,這哥們不是正常意義下的繞太陽公轉,而是繞著木星轉動。事實上,這哥們早在1970年還沒有分裂的時候,便被木星俘獲,繞轉木星的周期約為2年,遠木點距木星0.33天文單位,近木點僅為40000km。當然了,一開始它還是一顆完好的彗星,不過在1992年7月7日經過近木點時,它受到了來自木星的強大的潮汐力撕扯,才分裂為多塊碎片。1993年7月16日,蘇梅克-列維9號運行到了遠木點附近,此時,這串太空珍珠也達到了自己長度的峰值,綿延5000萬公裡。不過這些過去式都不算什麼,驚喜還在後面,包括我國天文學家張家祥在內的多位天文學家預測,這哥們馬上就堅持不住了,它將於1994年7月16日,再度運行到近木點附近時,撞擊木星。
張家祥
毫無疑問,在人類歷史上,這是前所未見的災難現象,科學家和普通民眾紛紛投以巨大關注,人們都在猜測撞擊時可能發生的情況,比如有人提出,撞擊會像原子彈爆炸那般產生震波穿過木星,還有人提出,撞擊產生的塵埃會增強木星平流層中的霧霾,終於在焦急的等待中,1994年7月16日21時13分,蘇梅克-列維9號的碎塊A,以大約30km/s的速度撞擊木星南半球。幸運的是,所有這一切,都被伽利略號木星探測器,在距離木星1.6天文單位處盡收眼底。探測顯示,撞擊產生的火球,其瞬間溫度高達24000K,不過又迅速膨脹變冷,40秒後便降到了1500K。遺憾的是,由於撞擊的地點位於木星背對地球的一側,所以地球上的觀測設備,都未能捕捉到撞擊發生的一瞬。而過了幾分鐘之後,撞擊的疤痕才轉到地球這一側,這下地球人可就驚呆了,因為這個疤痕之大,甚至連一些小望遠鏡都可以看得到。觀測顯示,撞擊所形成的暗斑的直徑約為6000km,相當於地球半徑大小。
A碎塊撞擊
在接下來的6天多時間中,餘下的20塊碎塊,也接連撞擊木星,最猛烈的一次是G碎塊在7月18日7時33分產生的撞擊,其所產生的暗斑直徑超過12000km,可以把地球裝進去了,估計釋放的能量是當時世界核電的600倍。另外,在19日也有兩次撞擊,也造成了類似大的疤痕。最終這次連環撞擊,以22日W碎塊的撞擊而告結束。其中特別值得一提的是K碎塊,在K碎塊撞擊木星一小時後,人們在撞擊區附近觀測到了極光,顯而易見的是,這是撞擊產生了大量的帶電粒子。隨著21次猛烈撞擊而來的,是木星全球平流層整體溫度的升高,大約2-3星期後,才逐漸恢復到正常狀態,而撞擊疤痕,直到幾個月後,才漸漸消失不見。
G碎塊撞擊所形成的暗斑
受到連環轟炸的木星
對於普通老百姓和天文愛好者來說,這樣的大事件,人們無非就是看個熱鬧,不過對於天文學家,特別是研究木星的行星科學家來說,他們則希望利用這次千載難逢的撞擊,來探究木星雲頂之下未曾暴露過的秘密。具體怎麼研究的那就很複雜了,咱也說不明白。簡單來說就是,撞擊揭示了大量的硫氣、二硫化碳,以及氨氣與硫化氫。但令人頗感意外的是,人們並沒有觀測到二氧化硫這樣的含氧分子。
現在,蘇梅克-列維9號所造成的轟動事件,已經過去了26年,不過相關的觀測和研究,還在一直延續和擴展。事實上,蘇梅克-列維9號並不是唯一一顆環繞木星的彗星,即便是在今天,也至少有兩顆彗星在環繞木星運行。總的來看,這些彗星的繞木軌道都是極不穩定的,具體表現就是軌道非常扁,這就導致它們在遠木點時,受到太陽的引力攝動很大,而在近木點時,則受到木星的引力攝動很大。所以這些彗星在未來,既有可能像蘇梅克-列維9號那樣撞擊木星,也有可能擺脫木星的引力束縛,重新變成繞太陽公轉。目前已經有證據表明,在太陽系漫長的歷史中,彗星破碎並撞擊木星及其衛星的事件時有發生。比如說旅行者2號,就曾拍攝到木衛四上存在13個隕擊坑鏈,木衛三上有三個隕擊坑鏈。有趣的是,在2009年7月19日,木星的南半球出現了一個太平洋大小的新暗斑,紅外測量表面明,這個暗斑還是熱乎的,而且光譜顯示其含有氨,科學家推斷,這顆暗斑的形成,可能也是另一次彗星撞擊事件,只不過地球人沒有發現。
木衛四上的隕擊坑鏈
可以肯定的說,蘇梅克-列維9號撞擊木星事件,對地球沒有產生任何直接影響,甚至對木星也沒有產生什麼大的影響,畢竟木星的雲層太厚了,它根本無法到達木星深處。雖然撞擊所造成的木星大氣疤痕持續了幾個月之久,但相對於巨大的木星來說,其質量、公轉軌道、自轉周期等主要性質,沒有發生絲毫變化。不過人們還是產生了擔憂,木星海納百川沒有問題,但如果這樣的撞擊發生在地球上,後果將不堪設想,地球的演化歷史也必將被改寫。
幸運的是,地球遭遇這種撞擊的概率並不大,而之所以如此,我們也應該感謝木星。目前主流的觀點認為,正是木星強大的引力作用,使得彗星和小行星,在進入太陽系內行星軌道之前,便因撞擊木星而隕落消失。據估算,彗星對木星的撞擊概率,是其對地球的2000-8000倍,看來木星不愧為太陽系老大哥。
不過也有另一種相反的意見,這就是有人認為,太陽系內行星本身遭遇彗星撞擊的概率就不大,正是木星把這些玩意兒給引了過來,並顯著增加了小行星和彗星對地球的撞擊概率,並導致了諸如6500萬年前恐龍滅絕這種事件的發生,但我想即便如此,木星自己也還是為我們擋了不少子彈。
但不論真相如何,木星並沒有吞噬所有的試圖進入內行星軌道的彗星和小行星,而這也為地球的發展提供了契機,據估計,每1萬到2萬年,小彗星的隕落就會在地球沉積約2.5cm的水,這足以提供地球同時期雖不是全部,但也是大部分的水,並為地球生命的誕生和發展,創造了有利條件。所以說,來到地球的彗星多了少了都不行,這種平衡的存在,木星功不可沒,如果用一句雞湯來形容的話,那就是你所謂的歲月靜好,只不過是有人在替你負重前行。