Til hovedsiden
    

   
    Bli medlem
    Siste nytt
    Artikler
    Bildeserier
    Temasider
    Bildearkiv
    Foredrag
    Effekter til salgs
    Lenker
    Spørsmål og svar
    Spør oss
    Prosjektoppgave
    Om oss
    NAF på Facebook
    Kontakt oss
    Nettstedskart
    Hovedsiden
Trykk for å lese mer om sitatet
 

Komet Shoemaker-Levy 9s kollisjon med Jupiter

Av Erik Tronstad

 

Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 24. årgang, nummer 91, juli-september 1994, sidene 45-46 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.

Skriv ut

Tips bekjent

 

Komet Shoemaker-Levy 9 (den niende kometen oppdaget av ekteparet Carolyn og Eugene Shoemaker sammen med David Levy) ble oppdaget i mars 1993. Nokså snart etterpå viste baneberegninger at de mange fragmentene kometen hadde delt seg i, ville falle ned på Jupiter i juli 1994. (Se notisen Uvanlig komet i bane rundt Jupiter i Nytt om Romfart nummer 87, 1993, sidene 42-43.)

Forbedrede baneberegninger, basert på flere observasjoner, viste at de 21 fragmentene ville falle ned på Jupiter i perioden 16.-22. juli 1994. I disse dagene, og en tid etterpå, var de fleste av verdens teleskoper - både på bakken og om bord i romfartøyer - rettet mot Jupiter. Dette var første gang i historien at astronomene på forhånd hadde fått kjennskap til at et legeme fra verdensrommet skulle kollidere med en planet.

Før nedslagene startet, hadde teoretikere gjort drøssevis av beregninger om hvilke virkninger kollisjonene ville ha på Jupiter-atmosfæren. Avhengig av hvilke forutsetninger og modeller som ble lagt til grunn, fikk vi forutsigelser som varierte fra at vi knapt ville registrere nedslagene til at de ville være lett synlige selv i små teleskoper. Usikkerheten om størrelsen og sammensetningen til kometfragmentene, gjorde at mange mente de var for små til å gi synlige virkninger. Dessuten ville selve kollisjonene finne sted utenfor direkte syne fra Jorden, på den siden av Jupiter som var skjult for oss. Siden kometfragmentene falt ned ved 50° S rett rundt den ene randen og fordi Jupiter har en rask rotasjon, tok det imidlertid bare noen minutter før nedslagsstedene kom innenfor synsvidde sett fra Jorden,

For en gangs skyld tok skeptikerne feil i sine spådommer. Det ble klart alt med fyrverkeriet etter det første nedslaget 16. juli 1994. «Vi kunne rett og slett ikke tro det vi så,» sa Bob Stobie, direktør ved South African Astronomical Observatory i Karoo, 300 km nordøst for Cape Town. Da Jupiters hurtige rotasjon førte det første nedslagsstedet innenfor synsvidde, viste det infrarøde kameraet på observatoriets 70 cm-teleskop en ildkule som var like lyssterk som Jupiter-månen Io.

Observatørene rundt om i verden oppdaget etter hvert at de forskjellige nedslagene hadde høyst ulike virkninger da de traff Jupiter-atmosfæren, fra det strålende lysblaffet fra fragment G, til det knapt observerbare nedslaget til fragment B. Fragment G skal ha vært et stort legeme, med en diameter på rundt 3 km. Nedslaget frigjorde en energimengde tilsvarende 6 millioner megatonn TNT.

Det første synlige tegn til et nedslag var en søyle av varm gass som steg opp fra atmosfæren ved planetranden for hvert nedslag. Søylene fra fragmentene A, C og E steg opp til omtrent 1000 km over skytoppene. Den store gassøylen fra fragment G strakk seg hele 2200 km opp.

Gassøylene var blitt forutsagt fra datamaskinmodeller laget ut fra en forutsetning om at fragmentene ville treffe Jupiter-atmosfæren med en hastighet på 60 km/s. Som ventet slo fragmentene gjennom skytoppene og raste opptil 200 km ned i atmosfæren før inntrengningssjokket fikk dem til å eksplodere. Ildkulene dette resulterte i, utvidet seg når de steg opp gjennom atmosfæren, og ble synlige da de trengte opp gjennom skytoppene.

Fra jordbane observerte Hubble-romteleskopet 18. juli kanten av ildkulen fra nedslaget av fragment G. Det observerte også mens gassøylen fra nedslaget i løpet av flere minutter vokste og spredte seg utover. På bilder i synlig lys etterlot nedslaget et stort, mørkt område - tydeligvis et hull som ble laget i den lavere atmosfæren - sammen med en usentrert ring og en mørk flekk.

En annen overraskelse var hvor lenge nedslagsstedene forble synlige. De første kollisjonsstedene kunne fortsatt ses 30-40 timer etter nedslagene som dannet dem.

Med høyoppløsningsspektrografen til Hubble-romteleskopet observerte man blant annet ammoniakk og diatomisk svovel i nedslagsstedene; dessuten så man antydninger til hydrogensulfid. Infrarøde observasjoner fra bakken viste forekomster av metan, hydrogen og andre, mer komplekse hydrokarboner.

Overraskende nok hadde man lenge ingen spektralsignaturer fra vann i observasjonene, verken med Hubble-romteleskopet eller andre spektrometre. Både kometfragmentene og Jupiter-atmosfæren var forventet å inneholde vann. De ytre lagene av Jupiter-atmosfæren består av ammoniakkis. Astronomene hadde forventet å finne skyer av ammoniumhydrogensulfid under ammoniakken, men skyer av vannis under der igjen, 50-100 km under ammoniakkskyene. Hvis kometfragmentene trengte så langt ned i Jupiter-atmosfæren som forventet, skulle eksplosjonene av dem ha virvlet vanndamp opp i den øvre atmosfæren.

Senere er det rapportert om at man fra NASAs Kuiper Airborne Observatory observerte tre emisjonslinjer fra vann like etter at gassøylene fra nedslagene av fragmentene G og K kom til syne over Jupiter-randen. Spektrallinjene fra vann forsvant i løpet av 30 minutter.

Problemene med å observere vann i forbindelse med nedslagene er én grunn til at forskerne nå tviler på at fragmentene fra kometen kan ha trengt særlig dypt ned i Jupiter-atmosfæren. En annen grunn til å anta at de eksploderte høyt oppe, kommer fra Andrew Ingersoll (California Institute of Technology). Han registrerte lavfrekvente lydbølger fra nedslaget. Observasjonene av slike bølger ble gjort indirekte, da lyd ikke kan forplante seg gjennom verdensrommet fra Jupiter til Jorden. En kraftig bølge spredte seg fra nedslagsstedet til fragment G med 800 m/s, hastigheten lyd har i Jupiters stratosfære. Dypere i atmosfæren, der lydhastigheten er lavere, kunne han bare observere en langt svakere bølge. Den mye kraftigere bølgen i stratosfæren tyder, ifølge Ingersoll, på at kometen mistet det meste av sin energi høyt oppe, ikke langt nede.

Romfartøyet Galileo, som er på vei til Jupiter, var i en slik posisjon at det hadde direkte utsyn til nedslagsstedene. Fotopolarimeterradiometeret om bord i Galileo observerte lysblaff som varte opptil 35 sekunder. De første bildene fra Galileo, som viser nedslaget av fragment W, er overført til Jorden. På dem ses et lysblaff som blir borte etter omtrent 7 sekunder. Man er usikre på om de lyse flekkene viser fragmentets inntrengning i Jupiter-atmosfæren, eller ildkulen fra eksplosjonen av fragmentet.

Observasjoner fra både International Ultraviolet Explorer (IUE) og Hubble-romteleskopet viste at elektroner hadde strømmet fra nedslagsstedene og inn i Jupiters magnetfelt. Der hadde de dannet polarlys lenger syd på den nordlige halvkule enn man noen gang før hadde sett. Fra Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) observerte man helium på nedslagsstedene.

Tekster til illustrasjoner brukt i artikkelen

De to lysende flekkene nederst på dette infrarøde bildet av Jupiter, er nedslagsstedene til fragmentene A og C fra komet Shoemaker-Levy 9.

Disse to bildene av nedslagsstedet etter fragment G viser ringer og stråler av materiale utover fra dem. Bildet til venstre, som er tatt gjennom et grønt filter, er den mørk ringen rundt nedslagsstedet omtrent like stor som Jorden. Den lille, mørke strukturen til venstre er nedslagsstedet etter fragment D, som traff før G. Kometfragmentene kom på skrå inn i atmosfæren. Bildet til høyre, tatt på bølgelengden til en metanlinje, tyder på at eksplosjonen skjedde i atmosfæren. Grunnen er at materialet som er slynget utover, ikke peker nøyaktig tilbake til sentrum i ringene. (Heidi Hammel/NASA)

På dette bildet fra Hubble-romteleskopet ses flere av nedslagsstedene til fragmentene i komet Shoemaker-Levy 9. De framstår som mørke flekker på skrå nedover mot høyre. (NASA/STScI)

 
Forrige artikkel | Neste artikkel | Alle NOR 1994 | Alle Romfart/NOR
 
 
 

Alt stoff på romfart.no/.com/.org er opphavsrettslig beskyttet.
romfart.no/.com/.org eies og drives av Norsk Astronautisk Forening.