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历史上的7月16日

1994-07-16  彗星撞击木星

    199471622日,一颗命名为苏梅克-列维9号的彗星断裂成21个碎块(其中最大的一块宽约4公里),以每秒60公里的速度连珠炮一般向木星撞去。这次慧木相撞使天文学家们激动不已,它可能是望远镜发明以来--甚至是望远镜发明以前的很长时间以来--人类所能观察到的第一次大规模天体相撞。科学家们计算,在太阳系中,像这次彗木相撞的天文奇观大约要隔数百万年乃至上千万年才会出现一次,它为人类更深刻地了解宇宙的奥秘,揭示地球上生命的起源及进化(如对恐龙的灭绝的争论)提供了千载难逢的机会。

   “不速之客”的发现和到来

   这颗彗星是美国天文学家尤金·苏梅克和卡罗琳·苏梅克夫妇以及天文爱好者戴维·列维1993324利用美国加州帕洛玛天文台的46厘米天文望远镜发现的,故以他们的姓氏命名。根据对其运行轨道进行的计算,这颗彗星曾于199278运行到距木星表面仅4万公里的位置。由于受木星引力的影响,慧核断裂成21个可反光的碎块,远远望去像是一串光彩夺目的珍珠悬挂在茫茫宇宙中。

    天文学家们推测,这颗彗星环绕木星运行也许已经有一个多世纪了,由于它距离地球太遥远和亮度太暗淡而久久未被发现。它开始时可能只是一颗从外层空间进入太阳系的普通彗星。据目前推测,太阳系外围有一个由数十亿颗彗星构成的彗星带。可能是由于过往星体产生的引力摄动的原因,不时有一些彗星脱离彗星带而进入太阳系。有的彗星像匆匆过客,只是从太阳系掠过,然后再回到外层空间,有的彗星则像哈雷彗星一样被吸进太阳系轨道作周期性运行。苏梅克--列维9号彗星显然就是被木星轨道捕捉住的一位“不速之客”。

    苏梅克--列维9号彗星与木星相撞的撞击点正好在相对于地球的背面阴暗处,人们在地球上无法直接观察到撞击情况。但是木星周围有16颗卫星和两道暗淡的光环,科学家们可以观察到撞击对木星的卫星和光环产生的反光效应。此外,木星的自转周期为9小时56分钟,众多的撞击点可以随着木星的快速自转运行到面对地球的位置,使人类每隔20分钟左右就能观察到撞击后出现的蘑菇状烟云和其他效应。

   一次意外的收获

    众多设备中离木星最近的一个是伽利略号木星探测器。慧木相撞时,它正处于距木星约2亿公里的位置。该探测器原定于19865月由美国航天飞机带入太空发射,由于“挑战者”号1986年初升空后爆炸,致使原计划推迟到198910月。美国字航局对其发射方式也作了相应调整,采取了大迂回方式,即首先让它朝着太阳的方向飞去,途中接近金星,受金星的影响而加速,然后飞回地球附近,靠地球加速再飞入前往木星的轨道。这种方式需要花6年时间让其到达木星附近。正是由于该探测器发射计划和方式的变更,才使人类获得了一次原先没有料到的观测手段。伽利略号探测器上装有CCD照相机、紫外线分光仪、等离子体检测器、磁强针等先进的观测设备,能对木星发出的各种光、对撞无线电波和尘埃环境等进行测量并作详尽的记录。

    彗星“亲吻”过后

    苏梅克--列维9号彗星的第一块含有岩石和冰块碎片于格林尼治时间7162015分以每小时21万公里的速度落入木星大气层,释放出相当于2000亿吨TNT炸药的能量。撞击后产生的多个火球绵延近1000公里,发出强光。人们通过天文望远镜,看到木星表面升腾起宽阔的尘云,高温气体直冲至1000公里的高度,并在木星上留下了如地球大小的撞击痕迹。科学家们测定在慧木相撞前的一段时间内,木星发出的强电磁波比平时强9倍,撞击时溅落点温度瞬间上升到上万摄氏度。

    木星是太阳系9大行星中位居中间而且又是最大的一个星球。它的半径为71300公里,比地球大11倍;体积是地球的1316倍,重量是地球的318倍,相当于其他8大行星总质量的2.5倍。但木星的密度仅为地球的1/4,这说明木星表面有深而广的海洋,海洋上面有一个厚度达1000公里的密集的大气层。它的大气层中将近89%是氢分子,11%是氦,另外有少量的氨、甲烷、水、乙烷、乙炔、一氧化碳、氰化氢及其他一些复合物。木星大气层的上面飘浮着由氨结晶体形成的云层,这个云层的下面可能还有诸如氢氧化氨、水和冰等复合物构成的云层。彗星碎块对木星的连续撞击引起强烈爆炸,产生巨大闪光现象,把木星的卫星照得非常亮。木星表面形成了巨大的蘑菇云,在木星大气层中引起大风暴并且持续很长时间。撞击使许多物质从木星上溅出,形成一个由气体和尘埃构成的物质环。科学家们在彗星碎块进入木星的化学复合物云层的时候,观察由爆炸引起的闪光,从撞击点向外扩展的波浪状以及木星大气层出现的化学变化或环流变化。科学家们还观察彗星碎块在到达木星之前的最后几分钟的运行情况,希望能看到彗星表面附着的尘埃脱离以后是否会显露出慧核。

   尽管自那次通古斯大爆炸以后迄今尚未发生过外星体撞击地球的事件,但地球并不是平安无事了。天文学家们经过观测发现,在火星的外侧和木星的内侧有一个由数目众多的小行星构成的小行星带。它们一般都是按照正常轨道运行,但是总有那么一些不安分守己分子悄悄逃跑,进入近地轨道,给地球带来威胁。1989年曾有一颗小行星与地球擦肩而过,引起人们一阵紧张。

 

 

 

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