休梅克-利维9号彗星
发现
1993年3月24日晚,当时休梅克夫妇及利维正在研究及观测近地天体,却无意中发现了这颗彗星,并把原来的计划改为观测这颗彗星。该发现于3月27日的IAU第5725号通告中公布,其后,不少观测者均在他们在3月24日前拍得的照片中找到那颗彗星。
凭著多张照片提供的线索,发现SL9彗星的活动并不寻常,人们发现它拥有多个内核,其总长度达50角秒,以及达10角秒宽。天文电报局的马斯登(Brian Marsden)注意到,SL9彗星在角度上,距离木星仅4°,最初认为这是投射效应,但后来从它们的视觉运动上看到,SL9彗星实质上接近木星,并向休梅克夫妇及利维提出,他们发现了一颗遭木星强大引力扯裂的彗星碎块。
绕木星公转
经过计算这颗彗星的轨道资料,SL9与其他彗星不同,它并非围绕太阳,而是绕木星公转,其远木点为0.33天文单位,公转周期为2年,轨道形状也极为椭圆,离心率达0.9986。
及后再追溯它以前的轨道活动,SL9绕木星公转已有一段时间。它原是一颗绕日公转的短周期彗星,其近远日点分别位于小行星带内部及木星轨道附近,有可能是于1970年代或更早期被木星的引力掳获。不过,人们并没有任何于1993年3月以前拍到的SL9彗星照片。
该彗星于1992年7月7日极度接近木星,距离其云层顶部仅40,000公里,比木星的半径(70,000公里)还要短,并在行星的洛希极限以内,其潮汐力足可把物体撕碎。比起以往的多次接近木星记录,7月7日那次看来是历来最接近的,人们多认为这次靠近木星使SL9彗星碎裂。它分裂成多块碎片,并以英文字母 "A" 至 "W" 表示。
令行星天文学家更兴奋的是,SL9彗星会在2年后再度通过距离木星中心45,000公里处,比木星半径还短,意味着SL9会有很大机会将于1994年7月撞向木星,并认为这串彗核穿越木星大气的时间将持续五天。
撞击预测
由于当时天文学家从未见证过太阳系的天体撞击,因此SL9彗星将撞击木星的发现,引起了全球天文学界的振奋。人们对该彗星作更深入研究,以更准确计算它的撞击时间及机会。又因为在彗星撞击时会把木星内部的大气及其他物质释出,这起撞击又为天文学家提供难得的机会,去窥探木星内部的大气。
天文学家预计该彗星的碎片长度介乎数百米至数公里之间,并提出彗星在未分裂时,曾拥有达5公里长的彗核,比后来出现的百武彗星内核还大,它在1996年接近地球时变得明亮。而引起最多争论的地方是其天体撞击对木星的影响如何,有说法指,碎片有可能继续被撕碎,成为大型流星。
除此之外,人们又认为该彗星撞击木星后,其产生的地震震波会横扫整个木星,而撞击产生的尘埃会使木星平流层的薄雾更浓密,其行星环系统的质量也随之增加。更多的预测有木星可能会增加数个大红斑,或是其大红斑将消失。天文学家密切留意这起天体撞击,去揭晓哪些预测将会正确。
撞击频率
木卫三表面的连续环形山
在SL9彗星撞击木星之后,人们又找到五颗彗星(包括编号82P、111P及147P)一度绕木星公转。据研究结果显示,由于木星的质量位居太阳系行星之冠,凭其强大引力可抓获不少彗星,成为它的“卫星”。
这些被木星掳获的彗星多拥有不稳定的绕木轨道,其路径极为椭圆,通过远木点时又容易被太阳的引力所影响。研究指出彗星撞木星的次数,平均每个世纪会发生一两次,但像SL9般较大型的彗星撞击则更少见,平均每一千年发生不多于一次。
此外人们又找到不少证据,指出木星及其卫星以往也曾发生连串彗星碎块撞击。在伽利略号及两艘航行者太空船飞经木星时,它们拍得木卫三和木卫四的表面有一些连续的环形山,当中前者有三串,后者更多达13串。虽然月球表面也有连续的环形山,但那些环形山多是由大至小来排列,这是陨石撞击月球并经多次反弹所造成的,因此环形山也一个比一个小。而木卫的情况则不同,每串环形山的陨石坑大小均差不多,陨石反弹决不能做出这样的景观,在SL9彗星被发现前,这些环形山串的由来仍是一个谜,彗星撞木星这个天文奇观,为木卫的环形山串的由来提供了重要线索,它们有可能是多块碎片同一时间撞击木卫而造成的。
“太空吸尘机”
SL9彗星撞木星这个天文奇观,突显了木星为内太阳系扮演着“太空吸尘机”的角色。研究指出它的强大引力可吸掉不少彗星和小行星,木星发生彗星撞击的概率是地球的2,000至8,000倍。
科学家一般相信,距今6,500万年前的恐龙灭绝事件,是因为天体撞击而造成的,并形成了位于墨西哥境内的希克苏鲁伯陨石坑,说明了一旦地球发生这样的天体撞击,造成的后果是灾难性的。他们又认为如果没有了木星这部“太空吸尘机”,这些小型天体将会撞向内太阳系的类地行星,撞击地球的机会也会随之增加,使得地球出现生物灭绝的次数更多,在这样的环境下,地球或会难以孕育出复杂的生命。
相关网站
1994年7月16日彗星撞木星 (新华网)
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