Comet Shoemaker–Levy 9 -Comet Shoemaker–Levy 9

D/1993 F2 (Schuhmacher–Levy)
Hubble-Weltraumteleskop
Shoemaker–Levy 9, gestörter Komet auf Kollisionskurs
(insgesamt 21 Fragmente, aufgenommen im Juli 1994)
Entdeckung
Entdeckt von Carolyn Shoemaker
Eugene Shoemaker
David Levy
Entdeckungsdatum 24. März 1993
Bahneigenschaften A
Neigung 94,2°
Maße 1,8 km

Der Komet Shoemaker–Levy 9 ( offiziell als D/1993 F2 bezeichnet ) brach im Juli 1992 auseinander und kollidierte im Juli 1994 mit Jupiter , was die erste direkte Beobachtung einer außerirdischen Kollision von Objekten im Sonnensystem ermöglichte . Dies führte zu einer großen Berichterstattung in den populären Medien, und der Komet wurde von Astronomen weltweit genau beobachtet. Die Kollision lieferte neue Informationen über Jupiter und verdeutlichte seine mögliche Rolle bei der Reduzierung von Weltraumschrott im inneren Sonnensystem .

Der Komet wurde 1993 von den Astronomen Carolyn und Eugene M. Shoemaker und David Levy entdeckt . Shoemaker-Levy 9 (SL9) war von Jupiter eingefangen worden und umkreiste den Planeten zu dieser Zeit. Es wurde in der Nacht des 24. März auf einem Foto lokalisiert, das mit dem 46-cm- Schmidt-Teleskop am Palomar-Observatorium in Kalifornien aufgenommen wurde . Es war der erste aktive Komet, bei dem beobachtet wurde, dass er einen Planeten umkreist, und wurde wahrscheinlich etwa 20 bis 30 Jahre zuvor von Jupiter eingefangen.

Berechnungen zeigten, dass seine ungewöhnlich fragmentierte Form auf eine frühere nähere Annäherung an Jupiter im Juli 1992 zurückzuführen war. Zu dieser Zeit verlief die Umlaufbahn von Shoemaker-Levy 9 innerhalb der Roche-Grenze von Jupiter, und Jupiters Gezeitenkräfte hatten den Kometen auseinandergezogen. Der Komet wurde später als eine Reihe von Fragmenten mit einem Durchmesser von bis zu 2 km beobachtet. Diese Fragmente kollidierten zwischen dem 16. und 22. Juli 1994 mit einer Geschwindigkeit von etwa 60 km/s (37 mi/s) (Jupiters Fluchtgeschwindigkeit ) oder 216.000 km/h (134.000 mph) mit Jupiters Südhalbkugel . Die markanten Narben der Einschläge waren leichter sichtbar als der Große Rote Fleck und blieben viele Monate bestehen.

Entdeckung

Während der Durchführung eines Beobachtungsprogramms zur Entdeckung erdnaher Objekte entdeckten die Shoemakers und Levy den Kometen Shoemaker–Levy 9 in der Nacht des 24. März 1993 auf einem Foto, das mit dem 0,46-m- Schmidt-Teleskop am Palomar aufgenommen wurde Observatorium in Kalifornien . Der Komet war also eine zufällige Entdeckung, die jedoch schnell die Ergebnisse ihres Hauptbeobachtungsprogramms überschattete.

Der Komet Shoemaker–Levy 9 war der neunte periodische Komet (ein Komet mit einer Umlaufzeit von 200 Jahren oder weniger), der von Shoemakers und Levy entdeckt wurde, daher sein Name . Es war insgesamt ihre elfte Kometenentdeckung, einschließlich der Entdeckung von zwei nicht periodischen Kometen, die eine andere Nomenklatur verwenden. Die Entdeckung wurde am 26. März 1993 im IAU-Rundschreiben 5725 bekannt gegeben.

Das Entdeckungsbild gab den ersten Hinweis darauf, dass der Komet Shoemaker-Levy 9 ein ungewöhnlicher Komet war, da er anscheinend mehrere Kerne in einer langgestreckten Region von etwa 50  Bogensekunden Länge und 10 Bogensekunden Breite aufwies. Brian G. Marsden vom Central Bureau for Astronomical Telegrams stellte fest, dass der Komet von der Erde aus gesehen nur etwa 4  Grad vom Jupiter entfernt lag und dass, obwohl dies ein Sichtlinieneffekt sein könnte, seine scheinbare Bewegung am Himmel darauf hindeutete Komet war physisch nahe am Planeten.

Komet mit einer Jupiterbahn

Umlaufbahnstudien des neuen Kometen zeigten bald, dass er im Gegensatz zu allen anderen damals bekannten Kometen eher Jupiter als die Sonne umkreiste. Seine Umlaufbahn um Jupiter war sehr lose gebunden, mit einer Periode von etwa 2 Jahren und einer Apoapsis (der Punkt in der Umlaufbahn, der am weitesten vom Planeten entfernt ist) von 0,33 astronomischen Einheiten (49 Millionen Kilometer; 31 Millionen Meilen). Seine Umlaufbahn um den Planeten war stark exzentrisch ( e = 0,9986).

Die Rückverfolgung der Umlaufbahn des Kometen ergab, dass er Jupiter seit einiger Zeit umkreist. Es ist wahrscheinlich, dass es in den frühen 1970er Jahren aus einer Sonnenumlaufbahn eingefangen wurde, obwohl die Aufnahme bereits Mitte der 1960er Jahre stattgefunden haben könnte. Mehrere andere Beobachter fanden Bilder des Kometen in Precovering- Bildern, die vor dem 24. März aufgenommen wurden, darunter Kin Endate von einem am 15. März aufgenommenen Foto, S. Otomo am 17. März und ein Team unter der Leitung von Eleanor Helin von Bildern vom 19. März Der Komet auf einer Schmidt-Fotoplatte, aufgenommen am 19. März, wurde am 21. März von M. Lindgren bei einem Projekt zur Suche nach Kometen in der Nähe von Jupiter identifiziert. Da sein Team jedoch davon ausging, dass Kometen inaktiv sein oder bestenfalls eine schwache Staubkoma aufweisen würden, und SL9 eine eigentümliche Morphologie aufwies, wurde seine wahre Natur erst nach der offiziellen Ankündigung fünf Tage später erkannt. Es wurden keine Precovering-Bilder gefunden, die auf die Zeit vor März 1993 zurückgehen. Bevor der Komet von Jupiter eingefangen wurde, war er wahrscheinlich ein kurzperiodischer Komet mit einem Aphel direkt innerhalb der Jupiterbahn und einem Perihel innerhalb des Asteroidengürtels .

Das Raumvolumen, in dem ein Objekt Jupiter umkreisen soll, wird durch Jupiters Hügelkugel definiert . Als der Komet Ende der 1960er oder Anfang der 1970er Jahre Jupiter passierte, befand er sich zufällig in der Nähe seines Aphels und befand sich leicht innerhalb der Jupiter-Hügel-Sphäre. Jupiters Schwerkraft schob den Kometen darauf zu. Da die Bewegung des Kometen in Bezug auf Jupiter sehr klein war, fiel er fast direkt auf Jupiter, weshalb er auf einer Jove-zentrischen Umlaufbahn mit sehr hoher Exzentrizität endete – das heißt, die Ellipse wurde fast abgeflacht.

Der Komet war offenbar am 7. Juli 1992 extrem nahe an Jupiter vorbeigezogen, etwas mehr als 40.000 km (25.000 Meilen) über seinen Wolkenoberseiten - eine geringere Entfernung als Jupiters Radius von 70.000 km (43.000 Meilen) und weit innerhalb der Umlaufbahn von Jupiters Innerstes Mond Metis und die Roche-Grenze des Planeten , in der die Gezeitenkräfte stark genug sind, um einen Körper zu zerstören, der nur durch die Schwerkraft zusammengehalten wird. Obwohl sich der Komet Jupiter zuvor schon sehr nahe gekommen war, schien die Begegnung am 7. Juli bei weitem am nächsten zu sein, und es wird angenommen, dass die Fragmentierung des Kometen zu dieser Zeit stattgefunden hat. Jedes Fragment des Kometen wurde mit einem Buchstaben des Alphabets bezeichnet, von "Fragment A" bis "Fragment W", eine Praxis, die bereits von zuvor beobachteten fragmentierten Kometen etabliert wurde.

Noch aufregender für Planetenastronomen war, dass die besten Umlaufbahnberechnungen darauf hindeuteten, dass der Komet innerhalb von 45.000 km (28.000 mi) am Zentrum des Jupiter vorbeiziehen würde, einer Entfernung, die kleiner ist als der Radius des Planeten, was bedeutet, dass es eine extrem hohe Wahrscheinlichkeit gab, dass SL9 kollidieren würde mit Jupiter im Juli 1994. Studien deuteten darauf hin, dass der Kernzug ​​über einen Zeitraum von etwa fünf Tagen in Jupiters Atmosphäre einpflügen würde.

Vorhersagen für die Kollision

Die Entdeckung, dass der Komet wahrscheinlich mit Jupiter kollidieren würde, sorgte innerhalb der astronomischen Gemeinschaft und darüber hinaus für große Aufregung, da Astronomen noch nie zuvor zwei bedeutende Körper des Sonnensystems kollidieren gesehen hatten. Es wurden intensive Studien des Kometen durchgeführt, und als seine Umlaufbahn genauer bestimmt wurde, wurde die Möglichkeit einer Kollision zur Gewissheit. Die Kollision würde Wissenschaftlern eine einzigartige Gelegenheit bieten, in die Jupiteratmosphäre zu schauen, da erwartet wurde, dass die Kollisionen Materialausbrüche aus den normalerweise unter den Wolken verborgenen Schichten verursachen würden.

Astronomen schätzten, dass die sichtbaren Fragmente von SL9 zwischen einigen hundert Metern (etwa 1.000 Fuß) und zwei Kilometern (1,2 Meilen) groß waren, was darauf hindeutet, dass der ursprüngliche Komet einen Kern mit einem Durchmesser von bis zu 5 km (3,1 Meilen) gehabt haben könnte. etwas größer als der Komet Hyakutake , der sehr hell wurde, als er 1996 nahe an der Erde vorbeizog. Eine der großen Debatten im Vorfeld des Einschlags war, ob die Auswirkungen des Einschlags solch kleiner Körper von der Erde aus spürbar sein würden, abgesehen von a blitzen auf, wenn sie wie riesige Meteore zerfallen . Die optimistischste Vorhersage war, dass große, asymmetrische ballistische Feuerbälle über dem Jupiterrand aufsteigen und ins Sonnenlicht steigen würden, um von der Erde aus sichtbar zu sein. Andere vorgeschlagene Auswirkungen der Einschläge waren seismische Wellen, die über den Planeten wandern, eine Zunahme des stratosphärischen Dunstes auf dem Planeten aufgrund von Staub von den Einschlägen und eine Zunahme der Masse des Jupiter-Ringsystems . Da die Beobachtung einer solchen Kollision jedoch völlig beispiellos war, waren Astronomen vorsichtig mit ihren Vorhersagen darüber, was das Ereignis offenbaren könnte.

Auswirkungen

Jupiter im Ultraviolett (etwa 2,5 Stunden nach dem Aufprall von R). Der schwarze Punkt nahe der Spitze ist Io , der Jupiter durchläuft.

Die Vorfreude wuchs, als das vorhergesagte Datum für die Kollisionen näher rückte und Astronomen terrestrische Teleskope auf Jupiter richteten. Mehrere Weltraumobservatorien taten dasselbe, darunter das Hubble-Weltraumteleskop , der ROSAT -Röntgenbeobachtungssatellit , das WM-Keck-Observatorium und das Galileo - Raumschiff , das damals auf dem Weg zu einem für 1995 geplanten Rendezvous mit Jupiter war. Obwohl die Einschläge stattfanden Auf der von der Erde verborgenen Seite des Jupiters konnte Galileo , damals in einer Entfernung von 1,6 AE (240 Millionen km; 150 Millionen mi) vom Planeten, die Einschläge sehen, während sie auftraten. Jupiters schnelle Rotation machte die Einschlagstellen wenige Minuten nach den Kollisionen für terrestrische Beobachter sichtbar.

Zwei weitere Raumsonden führten zum Zeitpunkt des Aufpralls Beobachtungen durch: Die Raumsonde Ulysses , die hauptsächlich für Sonnenbeobachtungen konzipiert war, war von ihrem 2,6 AE (390 Millionen km; 240 Millionen Meilen) entfernten Standort auf Jupiter gerichtet, und die entfernte Sonde Voyager 2 , Etwa 44 AE (6,6 Milliarden km; 4,1 Milliarden mi) von Jupiter entfernt und auf dem Weg aus dem Sonnensystem nach seiner Begegnung mit Neptun im Jahr 1989 wurde programmiert, nach Radioemissionen im Bereich von 1 bis 390  kHz zu suchen und damit Beobachtungen durchzuführen ultraviolettes Spektrometer.

Bilder des Hubble-Weltraumteleskops eines Feuerballs vom ersten Einschlag, der über dem Rand des Planeten erscheint
Animation der Umlaufbahn von Shoemaker-Levy 9 um Jupiter
  Jupiter  ·    Fragment A  ·   Fragment D  ·   Fragment G  ·   Fragment N  ·   Bruchstück W

Der Astronom Ian Morison beschrieb die Auswirkungen wie folgt:

Der erste Einschlag ereignete sich am  16. Juli 1994 um 20:13 UTC , als Fragment A des [Kometen-]Kerns mit etwa 60 km/s (35 mi/s) auf die Südhalbkugel des Jupiter einschlug. Instrumente auf Galileo entdeckten einen Feuerball , der eine Spitzentemperatur von etwa 24.000  K (23.700 ° C; 42.700 ° F) erreichte, verglichen mit der typischen Jupiter-Wolkenspitzentemperatur von etwa 130  K (–143 ° C; –226 ° F). Es expandierte dann und kühlte schnell auf etwa 1.500 K (1.230 ° C; 2.240 ° F) ab. Die Wolke des Feuerballs erreichte schnell eine Höhe von über 3.000 km (1.900 mi) und wurde vom HST beobachtet.

Wenige Minuten nachdem der Einschlagfeuerball entdeckt wurde, maß Galileo eine erneute Erwärmung, wahrscheinlich aufgrund von ausgestoßenem Material, das auf den Planeten zurückfiel. Beobachter auf der Erde entdeckten den Feuerball, der kurz nach dem ersten Einschlag über dem Rand des Planeten aufstieg.

Trotz veröffentlichter Vorhersagen hatten Astronomen nicht erwartet, die Feuerbälle von den Einschlägen zu sehen, und hatten keine Ahnung, wie sichtbar die anderen atmosphärischen Auswirkungen der Einschläge von der Erde aus sein würden. Beobachter sahen nach dem ersten Aufprall bald einen riesigen dunklen Fleck; Der Fleck war von der Erde aus sichtbar. Es wurde angenommen, dass dieser und nachfolgende dunkle Flecken durch Trümmer der Einschläge verursacht wurden und deutlich asymmetrisch waren und sichelförmige Formen vor der Einschlagsrichtung bildeten.

In den nächsten sechs Tagen wurden 21 verschiedene Einschläge beobachtet, wobei der größte am 18. Juli um 07:33 UTC erfolgte, als Fragment G Jupiter traf. Dieser Aufprall erzeugte einen riesigen dunklen Fleck mit einem Durchmesser von über 12.000 km oder 7.500 mi (fast einem Erddurchmesser ) und es wurde geschätzt, dass er eine Energie freigesetzt hat, die 6.000.000  Megatonnen TNT entspricht (600-mal das nukleare Arsenal der Welt). Zwei Einschläge im Abstand von 12 Stunden am 19. Juli erzeugten Einschlagspuren von ähnlicher Größe wie die von Fragment G, und die Einschläge dauerten bis zum 22. Juli, als Fragment W den Planeten traf.

Beobachtungen und Entdeckungen

Chemische Studien

Braune Flecken markieren Einschlagstellen auf der Südhalbkugel von Jupiter

Beobachter hofften, dass die Einschläge ihnen einen ersten Blick auf Jupiter unter den Wolkendecken geben würden, da unteres Material von den Kometenfragmenten freigelegt wurde, die durch die obere Atmosphäre schossen. Spektroskopische Studien zeigten Absorptionslinien im Jupiter- Spektrum aufgrund von zweiatomigem Schwefel (S 2 ) und Kohlenstoffdisulfid (CS 2 ), dem ersten Nachweis von beiden in Jupiter und nur dem zweiten Nachweis von S 2 in einem astronomischen Objekt . Andere nachgewiesene Moleküle waren Ammoniak (NH 3 ) und Schwefelwasserstoff (H 2 S). Die Menge an Schwefel, die durch die Mengen dieser Verbindungen impliziert wurde, war viel größer als die Menge, die in einem kleinen Kometenkern zu erwarten wäre, was zeigt, dass Material aus dem Inneren des Jupiter freigelegt wurde. Sauerstoffhaltige Moleküle wie Schwefeldioxid wurden zur Überraschung der Astronomen nicht nachgewiesen.

Neben diesen Molekülen wurde auch die Emission von schweren Atomen wie Eisen , Magnesium und Silizium nachgewiesen, deren Häufigkeit mit derjenigen übereinstimmt, die in einem Kometenkern zu finden wäre. Obwohl spektroskopisch eine beträchtliche Menge Wasser nachgewiesen wurde, war es nicht so viel wie vorhergesagt, was bedeutet, dass entweder die angenommene Wasserschicht unter den Wolken dünner war als vorhergesagt oder dass die Kometenfragmente nicht tief genug eindrangen.

Wellen

Wie vorhergesagt, erzeugten die Kollisionen enorme Wellen, die mit Geschwindigkeiten von 450 m/s (1.476 ft/s) über den Jupiter fegten und nach den größten Einschlägen über zwei Stunden lang beobachtet wurden. Es wurde angenommen, dass sich die Wellen in einer stabilen Schicht ausbreiten, die als Wellenleiter fungiert, und einige Wissenschaftler dachten, dass die stabile Schicht innerhalb der hypothetischen troposphärischen Wasserwolke liegen muss. Andere Beweise schienen jedoch darauf hinzudeuten, dass die Kometenfragmente die Wasserschicht nicht erreicht hatten und sich die Wellen stattdessen innerhalb der Stratosphäre ausbreiteten .

Andere Beobachtungen

Eine Sequenz von Galileo - Bildern, die im Abstand von mehreren Sekunden aufgenommen wurden und das Erscheinen des Feuerballs von Fragment W auf der dunklen Seite des Jupiter zeigen

Radiobeobachtungen zeigten einen starken Anstieg der Kontinuumsemission bei einer Wellenlänge von 21 cm (8,3 Zoll) nach den größten Einschlägen, die ihren Höhepunkt bei 120 % der normalen Emission des Planeten erreichten. Es wurde angenommen, dass dies auf Synchrotronstrahlung zurückzuführen ist , die durch die Injektion relativistischer Elektronen – Elektronen mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit – in die Jupiter- Magnetosphäre durch die Einschläge verursacht wird.

Etwa eine Stunde nachdem Fragment K in Jupiter eingedrungen war, registrierten Beobachter Polarlichter in der Nähe der Einschlagsregion sowie am Antipoden der Einschlagstelle in Bezug auf Jupiters starkes Magnetfeld . Die Ursache dieser Emissionen war aufgrund fehlender Kenntnisse über Jupiters internes Magnetfeld und die Geometrie der Einschlagstellen schwer zu ermitteln. Eine mögliche Erklärung war, dass die nach oben beschleunigten Stoßwellen des Aufpralls geladene Teilchen ausreichend beschleunigten, um eine Polarlichtemission zu verursachen, ein Phänomen, das eher mit sich schnell bewegenden Sonnenwindteilchen in Verbindung gebracht wird, die eine Planetenatmosphäre in der Nähe eines Magnetpols treffen .

Einige Astronomen hatten angedeutet, dass die Einschläge einen merklichen Effekt auf den Io-Torus haben könnten , einen Torus aus hochenergetischen Teilchen, der Jupiter mit dem stark vulkanischen Mond Io verbindet . Hochauflösende spektroskopische Studien ergaben, dass Schwankungen in der Ionendichte , Rotationsgeschwindigkeit und Temperatur zum Zeitpunkt des Aufpralls und danach innerhalb der normalen Grenzen lagen.

Voyager 2 konnte nichts entdecken, da Berechnungen zeigten, dass sich die Feuerbälle knapp unterhalb der Erkennungsgrenze des Fahrzeugs befanden. Nach der Explosion wurden keine ungewöhnlichen Werte von UV-Strahlung oder Funksignalen registriert. Ulysses konnte auch keine anormalen Funkfrequenzen erkennen.

Post-Impact-Analyse

Ein rötliches, asymmetrisches Auswurfmuster

Mehrere Modelle wurden entwickelt, um die Dichte und Größe von Shoemaker-Levy 9 zu berechnen. Seine durchschnittliche Dichte wurde mit etwa 0,5 g/cm 3 (0,018 lb/cu in) berechnet; das Aufbrechen eines viel weniger dichten Kometen hätte nicht der beobachteten Reihe von Objekten geähnelt. Die Größe des Mutterkometen wurde auf einen Durchmesser von etwa 1,8 km (1,1 mi) berechnet. Diese Vorhersagen gehörten zu den wenigen, die durch spätere Beobachtungen tatsächlich bestätigt wurden.

Eine der Überraschungen der Einschläge war die geringe Wassermenge, die im Vergleich zu früheren Vorhersagen freigelegt wurde. Vor dem Aufprall hatten Modelle der Jupiteratmosphäre darauf hingewiesen, dass das Aufbrechen der größten Fragmente bei atmosphärischen Drücken von 30 Kilopascal bis zu einigen zehn Megapascal (von 0,3 bis zu einigen hundert bar ) erfolgen würde, mit einigen Vorhersagen, dass dies der Fall wäre Komet würde eine Wasserschicht durchdringen und einen bläulichen Schleier über dieser Region des Jupiters erzeugen.

Astronomen beobachteten nach den Kollisionen keine großen Wassermengen, und spätere Impaktstudien ergaben, dass die Fragmentierung und Zerstörung der Kometenfragmente bei einem Meteoritenausbruch wahrscheinlich in viel höheren Höhen stattfand als zuvor erwartet, wobei selbst die größten Fragmente durch den Druck zerstört wurden erreichte 250 kPa (36 psi), weit über der erwarteten Tiefe der Wasserschicht. Die kleineren Fragmente wurden wahrscheinlich zerstört, bevor sie überhaupt die Wolkenschicht erreichten.

Längerfristige Auswirkungen

Die sichtbaren Narben der Einschläge waren viele Monate auf Jupiter zu sehen. Sie waren extrem auffällig und Beobachter beschrieben sie als leichter sichtbar als den Großen Roten Fleck . Eine Suche nach historischen Beobachtungen ergab, dass die Flecken wahrscheinlich die auffälligsten vorübergehenden Merkmale waren, die jemals auf dem Planeten gesehen wurden, und dass, obwohl der Große Rote Fleck für seine auffällige Farbe bemerkenswert ist, keine Flecken von der Größe und Dunkelheit derjenigen, die durch die SL9-Einschläge verursacht wurden jemals zuvor oder seitdem aufgezeichnet worden war.

Spektroskopische Beobachter stellten fest, dass Ammoniak und Schwefelkohlenstoff mindestens vierzehn Monate nach den Kollisionen in der Atmosphäre verblieben, wobei eine beträchtliche Menge Ammoniak in der Stratosphäre vorhanden war, im Gegensatz zu seiner normalen Position in der Troposphäre.

Entgegen der Intuition fiel die atmosphärische Temperatur an den größeren Einschlagstellen viel schneller auf normale Werte als an den kleineren Stellen: An den größeren Einschlagstellen wurden die Temperaturen über eine Region mit einer Breite von 15.000 bis 20.000 km (9.300 bis 12.400 Meilen) erhöht, fielen aber zurück auf ein normales Niveau innerhalb einer Woche nach dem Aufprall. An kleineren Standorten blieben die Temperaturen 10 K (18 °F) höher als die Umgebung für fast zwei Wochen. Die globalen Stratosphärentemperaturen stiegen unmittelbar nach den Einschlägen an, fielen dann 2–3 Wochen danach unter die Temperaturen vor dem Einschlag, bevor sie langsam auf normale Temperaturen ananstiegen.

Häufigkeit der Auswirkungen

Enki Catena , eine Kette von Kratern auf Ganymed , wahrscheinlich verursacht durch ein ähnliches Einschlagsereignis. Das Bild umfasst ein Gebiet von ungefähr 190 km (120 Meilen).

SL9 ist nicht der einzige, der Jupiter eine Zeit lang umkreist hat; Es ist bekannt, dass fünf Kometen (darunter 82P/Gehrels , 147P/Kushida-Muramatsu und 111P/Helin-Roman-Crockett ) vorübergehend vom Planeten eingefangen wurden. Kometenbahnen um Jupiter sind instabil, da sie stark elliptisch sind und am Apojove (dem am weitesten vom Planeten entfernten Punkt auf der Umlaufbahn) wahrscheinlich stark durch die Schwerkraft der Sonne gestört werden.

Der mit Abstand massereichste Planet im Sonnensystem , Jupiter, kann relativ häufig Objekte einfangen, aber die Größe von SL9 macht ihn zu einer Seltenheit: Eine Studie nach dem Aufprall schätzte, dass Kometen mit einem Durchmesser von 0,3 km (0,19 Meilen) den Planeten ungefähr einmal in etwa treffen 500 Jahre und diese 1,6 km (1 mi) im Durchmesser tun dies nur einmal in 6.000 Jahren.

Es gibt sehr starke Beweise dafür, dass Kometen zuvor fragmentiert und mit Jupiter und seinen Satelliten kollidiert sind. Während der Voyager-Missionen zum Planeten identifizierten Planetenwissenschaftler 13 Kraterketten auf Callisto und drei auf Ganymed , deren Ursprung zunächst ein Rätsel war. Kraterketten, die auf dem Mond zu sehen sind, strahlen oft von großen Kratern aus und es wird angenommen, dass sie durch sekundäre Einschläge des ursprünglichen Auswurfs verursacht wurden, aber die Ketten auf den Jupitermonden führten nicht zu einem größeren Krater zurück. Der Einschlag von SL9 deutete stark darauf hin, dass die Ketten auf Züge von zerstörten Kometenfragmenten zurückzuführen waren, die auf die Satelliten prallten.

Auswirkungen vom 19. Juli 2009

Am 19. Juli 2009, genau 15 Jahre nach den Einschlägen von SL9, erschien ein neuer schwarzer Fleck von der Größe des Pazifischen Ozeans auf der Südhalbkugel von Jupiter. Thermische Infrarotmessungen zeigten, dass die Aufprallstelle warm war, und spektroskopische Analysen entdeckten die Produktion von überschüssigem heißem Ammoniak und kieselsäurereichem Staub in den oberen Regionen der Jupiteratmosphäre. Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass es zu einem weiteren Aufprallereignis gekommen war, aber dieses Mal war ein kompakteres und stärkeres Objekt, wahrscheinlich ein kleiner unentdeckter Asteroid, die Ursache.

Jupiter als "kosmischer Staubsauger"

Der Einschlag von SL9 unterstrich Jupiters Rolle als „kosmischer Staubsauger“ für das innere Sonnensystem ( Jupiterbarriere ). Der starke Gravitationseinfluss des Planeten führt dazu, dass viele kleine Kometen und Asteroiden mit dem Planeten kollidieren, und es wird angenommen, dass die Rate der Kometeneinschläge auf Jupiter zwischen 2.000 und 8.000 Mal höher ist als die Rate auf der Erde.

Es wird allgemein angenommen, dass das Aussterben der Nicht-Vogel- Dinosaurier am Ende der Kreidezeit durch das Kreide-Paläogen-Impaktereignis verursacht wurde , das den Chicxulub-Krater schuf, was zeigt, dass Einschläge eine ernsthafte Bedrohung für das Leben auf der Erde darstellen. Astronomen haben spekuliert, dass ohne Jupiter, der potenzielle Impaktoren beseitigt, Aussterbeereignisse auf der Erde möglicherweise häufiger gewesen wären und sich kein komplexes Leben hätte entwickeln können. Dies ist Teil des Arguments, das in der Hypothese der seltenen Erden verwendet wird .

Im Jahr 2009 wurde gezeigt, dass die Anwesenheit eines kleineren Planeten an der Position des Jupiter im Sonnensystem die Einschlagsrate von Kometen auf der Erde erheblich erhöhen könnte. Ein Planet von Jupiters Masse scheint immer noch einen erhöhten Schutz gegen Asteroiden zu bieten, aber die Gesamtwirkung auf alle Orbitalkörper innerhalb des Sonnensystems ist unklar. Dieses und andere neuere Modelle stellen die Art von Jupiters Einfluss auf die Erdeinschläge in Frage.

Siehe auch

Verweise

Anmerkungen

Literaturverzeichnis

  • Chodas PW und Yeomans DK (1996), The Orbital Motion and Impact Circumstances of Comet Shoemaker–Levy 9 , in The Collision of Comet Shoemaker–Levy 9 and Jupiter , herausgegeben von KS Noll, PD Feldman und HA Weaver, Cambridge University Press , S. 1–30
  • Chodas PW (2002), Communication of Orbital Elements to Selden E. Ball, Jr. Abgerufen am 21. Februar 2006

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