Введение
Комета, столкнувшаяся с Юпитером
The comet was discovered by astronomers Carolyn and Eugene M. Shoemaker, and David Levy in 1993. Comet Shoemaker–Levy 9 was the ninth periodic comet (a comet whose orbital period is 200 years or less) discovered by the Shoemakers and Levy, thence its name. It was their eleventh comet discovery overall including their discovery of two non periodic comets, which use a different nomenclature. The discovery was announced in IAU Circular 5725 on March 26, 1993. The discovery image gave the first hint that comet Shoemaker–Levy 9 was an unusual comet, as it appeared to show multiple nuclei in an elongated region about 50 arcseconds long and 10 arcseconds wide. Brian G. Marsden of the Central Bureau for Astronomical Telegrams noted that the comet lay only about 4 degrees from Jupiter as seen from Earth, and that although this could be a line of sight effect, its apparent motion in the sky suggested that the comet was physically close to the planet. Several other observers found images of the comet in precovery images obtained before March 24, including Kin Endate from a photograph exposed on March 15, S. Otomo on March 17, and a team led by Eleanor Helin from images on March 19. An image of the comet on a Schmidt photographic plate taken on March 19 was identified on March 21 by M. Lindgren, in a project searching for comets near Jupiter. However, as his team were expecting comets to be inactive or at best exhibit a weak dust coma, and SL9 had a peculiar morphology, its true nature was not recognised until the official announcement 5 days later. No precovery images dating back to earlier than March 1993 have been found. Before the comet was captured by Jupiter, it was probably a short period comet with an aphelion just inside Jupiter's orbit, and a perihelion interior to the asteroid belt. The volume of space within which an object can be said to orbit Jupiter is defined by Jupiter's Hill sphere. When the comet passed Jupiter in the late 1960s or early 1970s, it happened to be near its aphelion, and found itself slightly within Jupiter's Hill sphere. Jupiter's gravity nudged the comet towards it. Because the comet's motion with respect to Jupiter was very small, it fell almost straight toward Jupiter, which is why it ended up on a Jove centric orbit of very high eccentricity—that is to say, the ellipse was nearly flattened out. The comet had apparently passed extremely close to Jupiter on July 7, 1992, just over above its cloud tops—a smaller distance than Jupiter's radius of , and well within the orbit of Jupiter's innermost moon Metis and the planet's Roche limit, inside which tidal forces are strong enough to disrupt a body held together only by gravity. More exciting for planetary astronomers was that the best orbital calculations suggested that the comet would pass within of the center of Jupiter, a distance smaller than the planet's radius, meaning that there was an extremely high probability that SL9 would collide with Jupiter in July 1994. Studies suggested that the train of nuclei would plow into Jupiter's atmosphere over a period of about five days. Astronomers estimated that the visible fragments of SL9 ranged in size from a few hundred metres (around ) to across, suggesting that the original comet may have had a nucleus up to across—somewhat larger than Comet Hyakutake, which became very bright when it passed close to the Earth in 1996. One of the great debates in advance of the impact was whether the effects of the impact of such small bodies would be noticeable from Earth, apart from a flash as they disintegrated like giant meteors. The most optimistic prediction was that large, asymmetric ballistic fireballs would rise above the limb of Jupiter and into sunlight to be visible from Earth. Other suggested effects of the impacts were seismic waves travelling across the planet, an increase in stratospheric haze on the planet due to dust from the impacts, and an increase in the mass of the Jovian ring system. However, given that observing such a collision was completely unprecedented, astronomers were cautious with their predictions of what the event might reveal.]] Anticipation grew as the predicted date for the collisions approached, and astronomers trained terrestrial telescopes on Jupiter. Several space observatories did the same, including the Hubble Space Telescope, the ROSAT X ray observing satellite, the W. M. Keck Observatory, and the Galileo spacecraft, then on its way to a rendezvous with Jupiter scheduled for 1995. Although the impacts took place on the side of Jupiter hidden from Earth, Galileo, then at a distance of from the planet, was able to see the impacts as they occurred. Jupiter's rapid rotation brought the impact sites into view for terrestrial observers a few minutes after the collisions. Two other space probes made observations at the time of the impact: the Ulysses spacecraft, primarily designed for solar observations, was pointed towards Jupiter from its location away, and the distant Voyager 2 probe, some from Jupiter and on its way out of the Solar System following its encounter with Neptune in 1989, was programmed to look for radio emission in the 1–390 kHz range and make observations with its ultraviolet spectrometer. Astronomer Ian Morison described the impacts as following:
The first impact occurred at 20:13 UTC on July 16, 1994, when fragment A of the [comet's] nucleus slammed into Jupiter's southern hemisphere at about Instruments on Galileo detected a fireball that reached a peak temperature of about , compared to the typical Jovian cloud top temperature of about It then expanded and cooled rapidly to about The plume from the fireball quickly reached a height of over and was observed by the HST. A few minutes after the impact fireball was detected, Galileo measured renewed heating, probably due to ejected material falling back onto the planet. Earth based observers detected the fireball rising over the limb of the planet shortly after the initial impact. Despite published predictions, and did not have any idea how visible the other atmospheric effects of the impacts would be from Earth. Observers soon saw a huge dark spot after the first impact; the spot was visible from Earth. This and subsequent dark spots were thought to have been caused by debris from the impacts, and were markedly asymmetric, forming crescent shapes in front of the direction of impact. Over the next six days, 21 distinct impacts were observed, with the largest coming on July 18 at 07:33 UTC when fragment G struck Jupiter. This impact created a giant dark spot over (almost one Earth diameter) across, and was estimated to have released an energy equivalent to 6,000,000 megatons of TNT (600 times the world's nuclear arsenal). Two impacts 12 hours apart on July 19 created impact marks of similar size to that caused by fragment G, and impacts continued until July 22, when fragment W struck the planet.
Комета была обнаружена астрономами Кэролин и Юджином М. Шумейкерами и Дэвидом Леви в 1993 году. Комета Шумейкер–Леви 9 была девятой периодической кометой (комета, орбитальный период которой составляет 200 лет или меньше), открытой Шумейкерами и Леви, отсюда и её название. Это было их одиннадцатое открытие кометы в целом, включая открытие двух непериодических комет, для которых используется иная номенклатура. Об открытии было объявлено в циркуляре IAU 5725 от 26 марта 1993 года. Изображение открытия впервые позволило предположить, что комета Шумейкер–Леви 9 – необычный объект, поскольку на нем были видны множественные ядра в вытянутой области длиной около 50 угловых секунд и шириной 10 угловых секунд. Брайан Г. Марсден из Центрального бюро астрономических телеграмм отметил, что комета находится всего в 4 градусах от Юпитера, как видно с Земли, и что, хотя это может быть эффектом перспективы, её видимое движение в небе указывало на то, что комета физически близка к планете. Несколько других наблюдателей обнаружили изображения кометы на предварительных снимках, полученных до 24 марта, включая снимки Кина Эндате, сделанный 15 марта, С. Отомо от 17 марта и снимки, полученные группой под руководством Элеоноры Хелин 19 марта. Изображение кометы на фотопластинке Шмидта, сделанное 19 марта, было идентифицировано 21 марта М. Линдгреном в рамках проекта по поиску комет вблизи Юпитера. Однако, поскольку его команда ожидала, что кометы будут неактивны или, в лучшем случае, проявлять слабую пылевую кому, а SL9 имела необычную морфологию, её истинная природа была установлена только через 5 дней после официального объявления. Никаких предварительных изображений, датированных более ранним периодом, чем март 1993 года, не обнаружено. До того, как комета была захвачена Юпитером, она, вероятно, была короткопериодической кометой с афелием, расположенным чуть внутри орбиты Юпитера, и перигелием внутри пояса астероидов. Объем пространства, в пределах которого объект может вращаться вокруг Юпитера, определяется сферой Хилла Юпитера. Когда комета прошла мимо Юпитера в конце 1960-х или начале 1970-х годов, она оказалась вблизи афелия и немного внутри сферы Хилла Юпитера. Гравитация Юпитера слегка отклонила комету в его сторону. Поскольку движение кометы относительно Юпитера было очень медленным, она упала почти прямо к Юпитеру, что привело к тому, что она оказалась на юпитерианской орбите с очень высокой эксцентриситетом – то есть эллипс был почти сплющен. Комета, по-видимому, прошла очень близко к Юпитеру 7 июля 1992 года, чуть выше облачных вершин – на расстоянии меньше радиуса Юпитера и внутри орбиты самой внутренней луны Юпитера, Метис, и границы Роше планеты, внутри которой приливные силы достаточно сильны, чтобы разрушить тело, удерживаемое только гравитацией. Еще более интересно для планетарных астрономов было то, что лучшие орбитальные расчеты показали, что комета пройдет на расстоянии менее радиуса планеты от центра Юпитера, что означало чрезвычайно высокую вероятность столкновения SL9 с Юпитером в июле 1994 года. Исследования показали, что вереница ядер будет врезаться в атмосферу Юпитера в течение примерно пяти дней. Астрономы оценили, что видимые фрагменты SL9 имели размеры от нескольких сотен метров (около 100 метров) до нескольких километров в поперечнике, что позволяет предположить, что ядро первоначальной кометы могло достигать нескольких километров в поперечнике – несколько больше, чем у кометы Хаякутаке, которая стала очень яркой, когда прошла близко к Земле в 1996 году. Одним из главных вопросов перед столкновением было то, будут ли эффекты столкновения таких небольших тел заметны с Земли, кроме вспышки при их распаде, подобно гигантским метеорам. Наиболее оптимистичный прогноз заключался в том, что большие, асимметричные баллистические огненные шары поднимутся над лимбом Юпитера и в солнечный свет, чтобы быть видимыми с Земли. Другими предполагаемыми эффектами ударов были сейсмические волны, распространяющиеся по планете, увеличение стратосферной дымки на планете из-за пыли от ударов и увеличение массы системы колец Юпитера. Однако, учитывая, что наблюдение такого столкновения было беспрецедентным, астрономы проявляли осторожность в своих прогнозах относительно того, что может показать это событие. Ожидание росло по мере приближения предсказанной даты столкновения, и астрономы направили наземные телескопы на Юпитер. То же самое сделали и несколько космических обсерваторий, в том числе космический телескоп Хаббл, рентгеновский спутник ROSAT, обсерватория В. М. Кека и космический аппарат «Галилео», направлявшийся к Юпитеру для запланированной встречи в 1995 году. Хотя удары произошли на стороне Юпитера, скрытой от Земли, «Галилео», находившийся на расстоянии около 630 миллионов километров от планеты, смог наблюдать удары по мере их происшествия. Быстрое вращение Юпитера привело к тому, что места ударов стали видны наземным наблюдателям через несколько минут после столкновений. В момент удара наблюдения проводили и два других космических аппарата: космический аппарат «Улисс», предназначенный в основном для наблюдений Солнца, был направлен к Юпитеру с расстояния около 770 миллионов километров, а далекий космический аппарат «Вояджер-2», находившийся на расстоянии около 670 миллионов километров от Юпитера и покидавший Солнечную систему после встречи с Нептуном в 1989 году, был запрограммирован на поиск радиоизлучения в диапазоне 1–390 кГц и проведение наблюдений с помощью своего ультрафиолетового спектрометра. Астроном Иэн Морисон описал удары следующим образом:
The comet was discovered by astronomers Carolyn and Eugene M. Shoemaker, and David Levy in 1993. Comet Shoemaker–Levy 9 was the ninth periodic comet (a comet whose orbital period is 200 years or less) discovered by the Shoemakers and Levy, thence its name. It was their eleventh comet discovery overall including their discovery of two non periodic comets, which use a different nomenclature. The discovery was announced in IAU Circular 5725 on March 26, 1993. The discovery image gave the first hint that comet Shoemaker–Levy 9 was an unusual comet, as it appeared to show multiple nuclei in an elongated region about 50 arcseconds long and 10 arcseconds wide. Brian G. Marsden of the Central Bureau for Astronomical Telegrams noted that the comet lay only about 4 degrees from Jupiter as seen from Earth, and that although this could be a line of sight effect, its apparent motion in the sky suggested that the comet was physically close to the planet. Several other observers found images of the comet in precovery images obtained before March 24, including Kin Endate from a photograph exposed on March 15, S. Otomo on March 17, and a team led by Eleanor Helin from images on March 19. An image of the comet on a Schmidt photographic plate taken on March 19 was identified on March 21 by M. Lindgren, in a project searching for comets near Jupiter. However, as his team were expecting comets to be inactive or at best exhibit a weak dust coma, and SL9 had a peculiar morphology, its true nature was not recognised until the official announcement 5 days later. No precovery images dating back to earlier than March 1993 have been found. Before the comet was captured by Jupiter, it was probably a short period comet with an aphelion just inside Jupiter's orbit, and a perihelion interior to the asteroid belt. The volume of space within which an object can be said to orbit Jupiter is defined by Jupiter's Hill sphere. When the comet passed Jupiter in the late 1960s or early 1970s, it happened to be near its aphelion, and found itself slightly within Jupiter's Hill sphere. Jupiter's gravity nudged the comet towards it. Because the comet's motion with respect to Jupiter was very small, it fell almost straight toward Jupiter, which is why it ended up on a Jove centric orbit of very high eccentricity—that is to say, the ellipse was nearly flattened out. The comet had apparently passed extremely close to Jupiter on July 7, 1992, just over above its cloud tops—a smaller distance than Jupiter's radius of , and well within the orbit of Jupiter's innermost moon Metis and the planet's Roche limit, inside which tidal forces are strong enough to disrupt a body held together only by gravity. More exciting for planetary astronomers was that the best orbital calculations suggested that the comet would pass within of the center of Jupiter, a distance smaller than the planet's radius, meaning that there was an extremely high probability that SL9 would collide with Jupiter in July 1994. Studies suggested that the train of nuclei would plow into Jupiter's atmosphere over a period of about five days. Astronomers estimated that the visible fragments of SL9 ranged in size from a few hundred metres (around ) to across, suggesting that the original comet may have had a nucleus up to across—somewhat larger than Comet Hyakutake, which became very bright when it passed close to the Earth in 1996. One of the great debates in advance of the impact was whether the effects of the impact of such small bodies would be noticeable from Earth, apart from a flash as they disintegrated like giant meteors. The most optimistic prediction was that large, asymmetric ballistic fireballs would rise above the limb of Jupiter and into sunlight to be visible from Earth. Other suggested effects of the impacts were seismic waves travelling across the planet, an increase in stratospheric haze on the planet due to dust from the impacts, and an increase in the mass of the Jovian ring system. However, given that observing such a collision was completely unprecedented, astronomers were cautious with their predictions of what the event might reveal.]] Anticipation grew as the predicted date for the collisions approached, and astronomers trained terrestrial telescopes on Jupiter. Several space observatories did the same, including the Hubble Space Telescope, the ROSAT X ray observing satellite, the W. M. Keck Observatory, and the Galileo spacecraft, then on its way to a rendezvous with Jupiter scheduled for 1995. Although the impacts took place on the side of Jupiter hidden from Earth, Galileo, then at a distance of from the planet, was able to see the impacts as they occurred. Jupiter's rapid rotation brought the impact sites into view for terrestrial observers a few minutes after the collisions. Two other space probes made observations at the time of the impact: the Ulysses spacecraft, primarily designed for solar observations, was pointed towards Jupiter from its location away, and the distant Voyager 2 probe, some from Jupiter and on its way out of the Solar System following its encounter with Neptune in 1989, was programmed to look for radio emission in the 1–390 kHz range and make observations with its ultraviolet spectrometer. Astronomer Ian Morison described the impacts as following:
The first impact occurred at 20:13 UTC on July 16, 1994, when fragment A of the [comet's] nucleus slammed into Jupiter's southern hemisphere at about Instruments on Galileo detected a fireball that reached a peak temperature of about , compared to the typical Jovian cloud top temperature of about It then expanded and cooled rapidly to about The plume from the fireball quickly reached a height of over and was observed by the HST. A few minutes after the impact fireball was detected, Galileo measured renewed heating, probably due to ejected material falling back onto the planet. Earth based observers detected the fireball rising over the limb of the planet shortly after the initial impact. Despite published predictions, and did not have any idea how visible the other atmospheric effects of the impacts would be from Earth. Observers soon saw a huge dark spot after the first impact; the spot was visible from Earth. This and subsequent dark spots were thought to have been caused by debris from the impacts, and were markedly asymmetric, forming crescent shapes in front of the direction of impact. Over the next six days, 21 distinct impacts were observed, with the largest coming on July 18 at 07:33 UTC when fragment G struck Jupiter. This impact created a giant dark spot over (almost one Earth diameter) across, and was estimated to have released an energy equivalent to 6,000,000 megatons of TNT (600 times the world's nuclear arsenal). Two impacts 12 hours apart on July 19 created impact marks of similar size to that caused by fragment G, and impacts continued until July 22, when fragment W struck the planet.
Первый удар произошел в 20:13 UTC 16 июля 1994 года, когда фрагмент A ядра врезался в южное полушарие Юпитера со скоростью около Приборы на «Галилео» зафиксировали огненный шар, который достиг пиковой температуры около 1500 градусов Цельсия, по сравнению с типичной температурой облачных вершин Юпитера, составляющей около -140 градусов Цельсия. Затем он быстро расширился и остыл до примерно 800 градусов Цельсия. Шлейф от огненного шара быстро достиг высоты более 3000 километров и был зафиксирован телескопом HST. Через несколько минут после обнаружения огненного шара «Галилео» зафиксировал возобновление нагрева, вероятно, из-за падающего обратно на планету выброшенного материала. Наземные наблюдатели вскоре после первого удара увидели огненный шар, поднимающийся над лимбом планеты. Несмотря на опубликованные прогнозы, они не имели представления о том, насколько заметными будут другие атмосферные эффекты ударов с Земли. Вскоре после первого удара наблюдатели увидели огромное темное пятно, которое было видно с Земли. Это и последующие темные пятна, как полагают, были вызваны обломками от ударов и имели выраженную асимметричную форму, образуя серповидные фигуры перед направлением удара. В течение следующих шести дней было зафиксировано 21 отчетливый удар, самый сильный из которых произошел 18 июля в 07:33 UTC, когда фрагмент G врезался в Юпитер. Этот удар создал гигантское темное пятно размером более 12 000 километров (почти один диаметр Земли) и, по оценкам, высвободил энергию, эквивалентную 6 000 000 мегатонн тротила (в 600 раз больше мирового ядерного арсенала). Два удара с интервалом в 12 часов 19 июля создали ударные следы аналогичного размера, как и от фрагмента G, и удары продолжались до 22 июля, когда фрагмент W врезался в планету.
The comet was discovered by astronomers Carolyn and Eugene M. Shoemaker, and David Levy in 1993. Comet Shoemaker–Levy 9 was the ninth periodic comet (a comet whose orbital period is 200 years or less) discovered by the Shoemakers and Levy, thence its name. It was their eleventh comet discovery overall including their discovery of two non periodic comets, which use a different nomenclature. The discovery was announced in IAU Circular 5725 on March 26, 1993. The discovery image gave the first hint that comet Shoemaker–Levy 9 was an unusual comet, as it appeared to show multiple nuclei in an elongated region about 50 arcseconds long and 10 arcseconds wide. Brian G. Marsden of the Central Bureau for Astronomical Telegrams noted that the comet lay only about 4 degrees from Jupiter as seen from Earth, and that although this could be a line of sight effect, its apparent motion in the sky suggested that the comet was physically close to the planet. Several other observers found images of the comet in precovery images obtained before March 24, including Kin Endate from a photograph exposed on March 15, S. Otomo on March 17, and a team led by Eleanor Helin from images on March 19. An image of the comet on a Schmidt photographic plate taken on March 19 was identified on March 21 by M. Lindgren, in a project searching for comets near Jupiter. However, as his team were expecting comets to be inactive or at best exhibit a weak dust coma, and SL9 had a peculiar morphology, its true nature was not recognised until the official announcement 5 days later. No precovery images dating back to earlier than March 1993 have been found. Before the comet was captured by Jupiter, it was probably a short period comet with an aphelion just inside Jupiter's orbit, and a perihelion interior to the asteroid belt. The volume of space within which an object can be said to orbit Jupiter is defined by Jupiter's Hill sphere. When the comet passed Jupiter in the late 1960s or early 1970s, it happened to be near its aphelion, and found itself slightly within Jupiter's Hill sphere. Jupiter's gravity nudged the comet towards it. Because the comet's motion with respect to Jupiter was very small, it fell almost straight toward Jupiter, which is why it ended up on a Jove centric orbit of very high eccentricity—that is to say, the ellipse was nearly flattened out. The comet had apparently passed extremely close to Jupiter on July 7, 1992, just over above its cloud tops—a smaller distance than Jupiter's radius of , and well within the orbit of Jupiter's innermost moon Metis and the planet's Roche limit, inside which tidal forces are strong enough to disrupt a body held together only by gravity. More exciting for planetary astronomers was that the best orbital calculations suggested that the comet would pass within of the center of Jupiter, a distance smaller than the planet's radius, meaning that there was an extremely high probability that SL9 would collide with Jupiter in July 1994. Studies suggested that the train of nuclei would plow into Jupiter's atmosphere over a period of about five days. Astronomers estimated that the visible fragments of SL9 ranged in size from a few hundred metres (around ) to across, suggesting that the original comet may have had a nucleus up to across—somewhat larger than Comet Hyakutake, which became very bright when it passed close to the Earth in 1996. One of the great debates in advance of the impact was whether the effects of the impact of such small bodies would be noticeable from Earth, apart from a flash as they disintegrated like giant meteors. The most optimistic prediction was that large, asymmetric ballistic fireballs would rise above the limb of Jupiter and into sunlight to be visible from Earth. Other suggested effects of the impacts were seismic waves travelling across the planet, an increase in stratospheric haze on the planet due to dust from the impacts, and an increase in the mass of the Jovian ring system. However, given that observing such a collision was completely unprecedented, astronomers were cautious with their predictions of what the event might reveal.]] Anticipation grew as the predicted date for the collisions approached, and astronomers trained terrestrial telescopes on Jupiter. Several space observatories did the same, including the Hubble Space Telescope, the ROSAT X ray observing satellite, the W. M. Keck Observatory, and the Galileo spacecraft, then on its way to a rendezvous with Jupiter scheduled for 1995. Although the impacts took place on the side of Jupiter hidden from Earth, Galileo, then at a distance of from the planet, was able to see the impacts as they occurred. Jupiter's rapid rotation brought the impact sites into view for terrestrial observers a few minutes after the collisions. Two other space probes made observations at the time of the impact: the Ulysses spacecraft, primarily designed for solar observations, was pointed towards Jupiter from its location away, and the distant Voyager 2 probe, some from Jupiter and on its way out of the Solar System following its encounter with Neptune in 1989, was programmed to look for radio emission in the 1–390 kHz range and make observations with its ultraviolet spectrometer. Astronomer Ian Morison described the impacts as following:
The first impact occurred at 20:13 UTC on July 16, 1994, when fragment A of the [comet's] nucleus slammed into Jupiter's southern hemisphere at about Instruments on Galileo detected a fireball that reached a peak temperature of about , compared to the typical Jovian cloud top temperature of about It then expanded and cooled rapidly to about The plume from the fireball quickly reached a height of over and was observed by the HST. A few minutes after the impact fireball was detected, Galileo measured renewed heating, probably due to ejected material falling back onto the planet. Earth based observers detected the fireball rising over the limb of the planet shortly after the initial impact. Despite published predictions, and did not have any idea how visible the other atmospheric effects of the impacts would be from Earth. Observers soon saw a huge dark spot after the first impact; the spot was visible from Earth. This and subsequent dark spots were thought to have been caused by debris from the impacts, and were markedly asymmetric, forming crescent shapes in front of the direction of impact. Over the next six days, 21 distinct impacts were observed, with the largest coming on July 18 at 07:33 UTC when fragment G struck Jupiter. This impact created a giant dark spot over (almost one Earth diameter) across, and was estimated to have released an energy equivalent to 6,000,000 megatons of TNT (600 times the world's nuclear arsenal). Two impacts 12 hours apart on July 19 created impact marks of similar size to that caused by fragment G, and impacts continued until July 22, when fragment W struck the planet.
Химические исследования
Наблюдатели надеялись, что столкновения позволят им впервые увидеть Юпитер под облачным покровом, поскольку фрагменты кометы, пробивая верхние слои атмосферы, обнажали более глубокие слои вещества. Спектроскопические исследования выявили линии поглощения в спектре Юпитера, обусловленные двуатомной серой (S2) и дисульфидом углерода (CS2) – это было первое обнаружение этих веществ на Юпитере и лишь второе обнаружение S2 в каком-либо астрономическом объекте. Среди других обнаруженных молекул были аммиак (NH3) и сероводород (H2S). Количество серы, на которое указывали концентрации этих соединений, значительно превышало то, что можно было бы ожидать в небольшом кометном ядре, что свидетельствовало об обнажении вещества из недр Юпитера. К удивлению астрономов, не были обнаружены молекулы, содержащие кислород, такие как диоксид серы. Помимо этих молекул, были зарегистрированы эмиссии от тяжелых атомов, таких как железо, магний и кремний, в количествах, сопоставимых с содержанием в кометном ядре. Хотя спектроскопически было обнаружено значительное количество воды, оно оказалось меньше, чем предсказывалось, что может указывать либо на меньшую толщину водного слоя под облаками, чем предполагалось, либо на недостаточную глубину проникновения кометных фрагментов.
Другие замечания
Радиообследования показали резкое увеличение непрерывного излучения на длине волны после крупнейших столкновений, которое достигло пика в 120% от нормального излучения планеты. Считалось, что это вызвано синхротронным излучением, обусловленным внедрением релятивистских электронов – электронов со скоростями, близкими к скорости света – в магнитосферу Юпитера в результате столкновений. Примерно через час после входа фрагмента K в атмосферу Юпитера, наблюдатели зарегистрировали полярные сияния вблизи области столкновения, а также на антиподе места удара относительно сильного магнитного поля Юпитера. Установить причину этих излучений было сложно из-за недостаточного знания внутреннего магнитного поля Юпитера и геометрии мест столкновения. Одной из возможных причин было то, что ударные волны, распространяющиеся вверх от места удара, ускоряли заряженные частицы до энергий, достаточных для возбуждения полярных сияний – явления, обычно связанного с быстрыми частицами солнечного ветра, сталкивающимися с атмосферой планеты вблизи магнитного полюса. Некоторые астрономы предполагали, что столкновения могли заметно повлиять на тор Ио – тор высокоэнергетических частиц, связывающий Юпитер с его сильнодействующим вулканическим спутником Ио. Высокоразрешающие спектроскопические исследования показали, что изменения плотности ионов, скорости вращения и температуры во время и после столкновений оставались в пределах нормы. Аппарат "Вояджер-2" не зафиксировал ничего, поскольку расчеты показали, что огненные шары находились чуть ниже предела его чувствительности; после взрыва не было зарегистрировано аномальных уровней ультрафиолетового излучения или радиосигналов. "Улисс" также не обнаружил никаких аномальных радиочастот. Эти предсказания оказались одними из немногих, которые впоследствии подтвердились наблюдениями. Одним из сюрпризов, связанных со столкновениями, стало небольшое количество обнаруженной воды по сравнению с предыдущими прогнозами. До столкновения модели атмосферы Юпитера указывали на то, что разрушение крупнейших фрагментов произойдет при атмосферном давлении от 30 килопаскалей до нескольких десятков мегапаскалей (от 0,3 до нескольких сотен бар), при этом некоторые прогнозы предполагали, что комета проникнет в слой воды и создаст голубоватое облако над этой областью Юпитера. Спектроскопические наблюдения показали, что аммиак и дисульфид углерода сохранялись в атмосфере не менее четырнадцати месяцев после столкновений, причем значительное количество аммиака оказалось в стратосфере, а не в его обычном местоположении в тропосфере. Вопреки ожиданиям, температура атмосферы в областях крупных столкновений вернулась к нормальным значениям быстрее, чем в областях меньших столкновений: в областях крупных столкновений температура повышалась в регионе шириной, но вернулась к нормальным значениям в течение недели после столкновения. В областях меньших столкновений температура на 10 К (10 °C; 18 °F) выше окружающей среды сохранялась почти две недели. Глобальные температуры стратосферы повысились сразу после столкновений, затем упали ниже значений, зарегистрированных до столкновений, через 2–3 недели, прежде чем медленно вернуться к нормальным значениям.
Частота столкновений
SL9 не единственный объект, который некоторое время обращался вокруг Юпитера; известно, что пять комет (включая 82P/Gehrels, 147P/Kushida–Muramatsu и 111P/Helin–Roman–Crockett) были временно захвачены планетой. Кометные орбиты вокруг Юпитера нестабильны, поскольку они сильно вытянуты и, вероятно, подвержены сильным гравитационным возмущениям со стороны Солнца в апоюве (самой дальней точке орбиты от планеты). Юпитер, будучи самой массивной планетой в Солнечной системе, может относительно часто захватывать объекты, но размер SL9 делает его уникальным: одно исследование после столкновения оценило, что кометы диаметром в несколько километров сталкиваются с планетой примерно раз в 500 лет, а кометы большего диаметра – лишь раз в 6000 лет. Существуют веские доказательства того, что кометы ранее фрагментировались и сталкивались с Юпитером и его спутниками. Во время миссий "Вояджер" к планете планетологи обнаружили 13 цепочек кратеров на Каллисто и три на Ганимеде, происхождение которых изначально оставалось загадкой. Цепочки кратеров на Луне часто расходятся от крупных кратеров и, как считается, образуются в результате вторичных ударов выброшенного материала, однако цепочки на юпитерианских спутниках не вели к более крупным кратерам. Столкновение с SL9 убедительно показало, что эти цепочки образовались в результате столкновения спутников с потоками разрушенных кометарных фрагментов.
Влияние 19 июля 2009 года
19 июля 2009 года, ровно через 15 лет после ударов SL9, в южном полушарии Юпитера появилось новое темное пятно размером с Тихий океан. Тепловые инфракрасные измерения показали, что место удара было теплым, а спектроскопический анализ выявил образование избыточного горячего аммиака и пыли, богатой кремнеземом, в верхних слоях атмосферы Юпитера. Ученые пришли к выводу, что произошло еще одно столкновение, вызванное более компактным и мощным объектом, вероятно, небольшим, ранее не обнаруженным астероидом.
Роль Юпитера в защите внутренней части Солнечной системы
События взаимодействия SL9 с Юпитером ярко продемонстрировали роль Юпитера в защите внутренних планет от как межзвездного, так и внутрисистемного мусора, действуя как "космический пылесос" для Солнечной системы (юпитерианский барьер). Мощное гравитационное влияние планеты притягивает множество небольших комет и астероидов, и считается, что частота столкновений комет с Юпитером в 2000-8000 раз выше, чем с Землей. Вымирание нептичьих динозавров в конце мелового периода обычно связывают с мелово-палеогеновым ударом, который образовал кратер Чиксулуб, что демонстрирует, что кометные удары действительно представляют серьезную угрозу для жизни на Земле. Астрономы предполагают, что без огромной гравитации Юпитера на Земле могли бы происходить более частые массовые вымирания, и развитие сложной жизни могло бы оказаться невозможным. Это один из аргументов, используемых в гипотезе о редкой Земле. В 2009 году было показано, что присутствие планеты меньшей массы на орбите Юпитера могло бы значительно увеличить частоту столкновений комет с Землей. Планета, обладающая массой Юпитера, по-прежнему, по-видимому, обеспечивает повышенную защиту от астероидов, но общее влияние на все орбитальные тела в Солнечной системе остается неясным. Эти и другие недавние модели ставят под вопрос характер влияния Юпитера на удары, происходящие на Земле.