Эта занимательная история началась 23 марта 1993 года. Супруги Кэролин и Юджин Шумейкеры как обычно искали неизвестные ранее астероиды и кометы. Вместе с астрономами работал их коллега Дэвид Леви. Дело происходило в Паломарской лаборатории, расположенной в Сан-Диего, Калифорния, США. Исследователи работали с самым маленьким из четырёх телескопов обсерватории, небольшим рефлектором. Инструмент был небольшой, но имел при этом очень широкое поле зрения. Что очень удобно, если есть необходимость наблюдать большой участок неба сразу.
В ту ночь погодные условия были не очень хорошими для проведения наблюдений. Было пасмурно. Дело шло к дождю. Но всё же какая-то часть неба была еще не затянута облаками. Как раз та, где можно было увидеть Юпитер. Астрономы успели сделать несколько снимков до того, как небо полностью погрузилось во тьму. Это сделало дальнейшие наблюдения невозможными.
Крылья, ноги – главное хвост!
Если вдруг Вы, в какой-то переломный момент своей жизни, вдруг решите, что должны заняться поиском астероидов и комет, то должны усвоить в первую очередь такое правило: непременно нужно наблюдать один и тот же участок неба в разные моменты времени. А затем тщательно сравнивать полученные изображения. Искомые космические объекты за несколько часов заметно сместятся по сравнению с далёкими звёздами. И если Вам посчастливится обнаружить светящуюся точку, которая меняет своё положение от одного изображения к другому, велика вероятность того, что это астероид. Или комета.
Но вернёмся к Кэролин Шумейкер и её супругу. Астрономы просмотрели полученные фотографии только через два дня. Так получилось. Кэролин первой увидела на них то, что так долго искала. Это была неизвестная ранее светящаяся точка! Женщина сделала по этому поводу запись в свой дневник наблюдений: «Я не знаю, что это такое. Если бы я знала, но я не знаю. Но это очень похоже на раздавленную комету».
Кометы, друзья мои, это на самом деле довольно небольшие объекты. Они состоят, в основном, из смеси льда и камня. И почти никогда не бывают больше нескольких километров в поперечнике. И такие маленькие тела очень сложны в плане их обнаружения. Но когда комета подходит достаточно близко к Солнцу, она нагревается. И часть льда, который она содержит, испаряется, расширяется и улетучивается в космос. Улетучивается при этом и пыль, образуя вокруг кометы «оболочку». Эта оболочка, астрономы называют её «кома», может стать очень и очень большой. Длиной во многие тысячи километров!
И поскольку пыль хорошо отражает солнечный свет, кому кометы становится отлично видно. Кроме того, часть пыли сдувается солнечным ветром. От чего у кометы образуется длинный хвост.
Так что же так смутило нашу героиню? Она увидела не просто кому и хвост. А странную смесь перекрывающихся ком и хвостов! И это было очень странно.
Комета Шумейкеров-Леви 9
Несомненно, что на недавно обнаруженную комету стоило взглянуть еще раз. Однако сначала, конечно, нужно было официально объявить о находке. Что и было незамедлительно сделано. И вновь обнаруженному небесному телу было присвоено официальное имя. Как обычно это бывает с кометами, она получила своё имя от фамилий людей, которые её открыли. В данном случае – комета Шумейкеров-Леви 9. Почему девять? Да просто потому что Шумейкеры и Дэвид Леви и раньше обнаруживали кометы. И вместе нашли уже 8 подобных космических тел. Но ни одно из них не было таким необычным и не получило такую известность, как комета под номером 9.
Что же такое уникальное и необычное отличало комету Шумейкеров-Леви 9 от остальных подобных объектов?
Оказалось, что комета Шумейкеров-Леви 9 не вращается вокруг Солнца, как это делают все остальные кометы. А находится на орбите вокруг планеты Юпитер, как его маленький спутник. Расчёты орбиты кометы показали, что годом ранее, 7 июля 1992 года, она прошла на расстоянии чуть менее 15 000 километров от облачного покрова газового гиганта. На объект при этом должны были воздействовать огромные приливные силы, разорвавшие её ядро на несколько частей. Именно так и родилась та самая «сплющенная комета», которую Кэролин Шумейкер наблюдала на изумившей её фотографии.
По сути, это была груда обломков. И уже одно это было весьма необычно. Но это было еще не все!
Через два месяца после открытия кометы Шумейкера-Леви 9, 22 мая 1993 года, Брайан Марсден из Центра малых планет Международного астрономического союза отправил миру одно из своих обычных коротких сообщений. (Центр малых планет является официальным контактным центром по всем вопросам, связанным с кометами и астероидами. Там собираются все данные наблюдений. Оттуда подтверждаются открытия, сообщается, для каких объектов нужно получить больше данных наблюдений для более точного определения их орбит и так далее). Сообщение начиналось с заявления, что за последние 2 месяца произведено почти 200 наблюдений кометы Шумейкера-Леви-9. Эти данные подтверждали, что комета пролетела очень близко к Юпитеру в июле 1992 года. И что в июле 1994 года произойдёт еще одна очень близкая встреча с планетой. Расстояние до центра Юпитера при этом составит почти 45 000 километров.
И невозмутимо отмечалось, что поскольку Юпитер имеет радиус около 70 000 километров, комета Шумейкера-Леви-9 без вариантов столкнётся с газовым гигантом.
Ой что же будет-то!
Эта информация стала настоящей сенсацией. Конечно же астрономам известно, что астероиды и кометы периодически сталкиваются с другими небесными телами. Об этом было известно и в далёком 1993 году.
Но это знание, по правде говоря, было еще относительно новым. Только в середине 20-го века, и, кстати говоря, благодаря работам Юджина Шумейкера, в научном мире возобладало осознание того, что крупные столкновения в космосе происходили не только в далеком прошлом Солнечной системы. И что они могут случаться и в наши дни.
Но никто и никогда не наблюдал подобный процесс.
Что именно произойдёт, когда комета проникнет в газовую оболочку планеты-гиганта вроде Юпитера, в то время никто не знал. И это было жутко интересно. Некоторые астрономы предполагали, что возможно, комета просто пронесётся через атмосферные слои Юпитера. И почти бесследно исчезнет. Другие утверждали, что по крайней мере в краткосрочной перспективе в атмосфере планеты появится дыра. И когда комета окончательно разорвётся под давлением нижних слоёв газа и взорвётся, большое количество этого газа будет выброшено в космос.
Ничего не видно
Все принялись ждать столкновения. Но вдруг пришли печальные новости. Расчёты показали: удар произойдёт 16 июля 1994 года в самом центре обратной стороны Юпитера! И лишь космический зонд «Галилео», который находился на пути к Юпитеру на расстоянии 1,6 а.е. от планеты, сможет наблюдать это невероятное событие. Конечно, это было гораздо лучше, чем ничего.
Дальше дело было так: по мере приближения к Юпитеру «раздавленная» комета стала походить на некие космические «бусы». Так начали проявляться приливные силы планеты-гиганта. Обломки, находившиеся немного ближе к Юпитеру, испытывали более сильное гравитационное притяжение, чем те, что находились дальше. И поэтому они расходилось все дальше и дальше друг от друга. И перед столкновением конфигурация группы отдельных объектов стала похожа на крупнозернистую цепь.
Стало очевидно, что произойдёт не одно столкновение, а несколько! И продолжаться этот процесс будет в течение нескольких дней. Ура!
И всё же новые расчёты показывали, что первые столкновения все равно произойдут на дальней стороне Юпитера. И это было обидно.
Шумейкеров-Леви 9. Столкновение с гигантом
Первый осколок Шумейкеров-Леви 9 столкнулся с Юпитером вечером 16 июля 1994 года на скорости 60 километров в секунду. Космический аппарат «Галилео» наблюдал огненный шар, температура которого составляла почти 24 000 градусов по Цельсию. Он поднялся почти на 3 000 километров над облачным покровом Юпитера. Почти все основные телескопы на Земле и в космосе, включая космический телескоп Хаббл, были направлены на Юпитер. Когда место падения наконец появилось в поле зрения, все увидели, что в атмосфере планеты-гиганта появилось тёмное пятно. Размерами больше Земли!
Конечно, это был не ударный кратер. Ничего подобного на газовой планете и быть не может. Просто землянам стал виден газ из нижних слоёв Юпитера, который был выброшен на поверхность в результате удара. В основном это были сера и сероуглерод.
Другие обломки кометы, упавшие в течение следующих нескольких дней, так же оставили следы. Некоторые из которых можно было наблюдать очень долго.
И даже в 2010 году, спустя почти 20 лет после удара, астрономам всё ещё удавалось обнаруживать следы столкновения. В то время для наблюдениями за Юпитером использовался космический телескоп «Гершель». Этот телескоп работал в инфракрасном диапазоне, и был способен обнаруживать существование определённых молекул, таких как вода. Именно она и была обнаружена на Юпитере. Но при этом она была распределена во внешних слоях атмосферы планеты очень необычным образом. И эту особенность астрономы связывают именно с произошедшим событием.
Это бывает часто
В 1994 году астрономы впервые смогли увидеть столкновение кометы с газовым гигантом. Но это было не последнее подобное наблюдение. В июле 2009 года на поверхности Юпитера было обнаружено тёмное пятно, похожее на следы, оставленные кометой Шумейкеров-Леви 9. Самого удара никто не заметил, но, должно быть, с Юпитером столкнулся небольшой астероид или комета.
Согласно имеющимся данным, на Юпитер падает от 10 до 65 более мелких объектов в год. В основном это астероиды размером от 5 до 20 метров. Более крупные объекты, оставляющие заметные следы в атмосфере, сталкиваются с Юпитером каждые 10-12 лет. Но такие большие объекты, как Шумейкеров-Леви 9, взаимодействуют с Юпитером только раз в несколько десятилетий. Или даже столетий. Нам очень повезло, что мы смогли увидеть это своими глазами! (И с безопасного расстояния!).