苏梅克研究彗星撞击木星的过程是什么?
彗星撞击木星的天文发现
1994年7月的彗星撞击木星事件,是本世纪内的大事件,全世界的天文学家都十分兴奋,因为它是有史以来人类见到的发生在太阳系内的“特大”天文事件。我们知道,哈雷彗星每76年返回太阳系一次,而这种彗星撞击木星可能要若干万年才发生一次,真可谓千载难逢。
尤金·苏梅克是美国地质勘测署的天文学家,20多年来,他一直从事追踪彗星和小行星的工作。他的夫人卡罗琳·苏梅克则是一个业余的天文学家,自从1982年加入她丈夫搜索星空的行列之后,她已经发现了32颗新彗星,保持着全世界的最高记录。戴维·列维是他俩的助手。自从1990年他们3个人结为“帕洛玛巡天小组”之后,他们发现新彗星已习已为常,仅以苏梅克—列维命名的彗星就有11颗之多,而作为天文学博士的苏梅克,则已有30多颗以他的名字或以他的名字和他的合作者的名字命名的彗星。
1993年3月的一天傍晚,尤金·苏梅克带着他的夫人和助手戴维·列维,开始了他的又一个不眠之夜。他们来到加利福尼亚帕洛玛山天文台,准备进行巡天观测。但是,天不作美,他们只得等待时机。
“云层越来越厚,看样子还会下雪。”苏梅克对卡罗琳和戴维·列维说。
到了3月24日晚,他们的运气来了,那晚天气突变,夜空转晴。他们连忙把0.46米施密特望远镜对准木星方向,仔细搜索着。像绝大多数情况一样,他们没有发现什么新情况。还剩几张摄影胶片,由于已经略微曝光,所以拍摄效果已难以保障,苏梅克对列维说:
“算了,明天再说吧。”
“还是拍完了吧。”列维不愿打破常规,坚持着要拍照。
苏梅克夫妇不好再坚持,便来到望远镜前,随意对着木星方向拍摄了几张天文照片。
卡罗林把冲洗后的胶片放到立体显微镜下,心细的她突然发现在靠近木星的一个区域内,有一个不太明显的串状天体,它与以往发现的点状天体不同,十分奇特。
“它以暗淡线条形式出现,带有致密的尾部,看来就像是一颗压扁了的彗星。”卡罗琳说。
她把丈夫和列维叫来一同鉴别。在底片上,一个看上去外形十分奇特的彗星,像一个细长的棍子拖着一条模糊的尾巴。3个人坐了下来,发表着各自的见解。这是不是小行星留下的痕迹呢?连他们自己也不敢肯定,最后,意见终于得到了统一:这是一个特殊的彗星。
列维坐到计算机前,通过全球最大的计算机网络——交互网络,给居住在马萨诸塞州的国际天文学联合会下属天文电报局负责人布赖恩·马斯登发出了一封电子邮件,要求确认这一发现。稍后,列维又给亚利桑那大学的天文学家吉姆·斯科特打去了电话,要求对木星所在区域进行独立的观测。
斯科特接到电话后,立即把一台36英寸直径的望远镜对准了列维提供的坐标方向,他在与望远镜连接的计算机屏幕上,观察到了同样的景致。15分钟后,斯科特与列维再次通了电话,确认他们观察到的确实就是彗星,并向列维他们3人表示祝贺。
斯科特也像苏梅克他们3人一样,心情十分激动。他给列维打完电话后,就给马斯登写了一封信,正式确认苏梅克夫妇和列维是一颗新彗星的发现者。由于这是1993年发现的第5颗彗星,所以他编作1993e,又由于新彗星是苏梅克他们3人所发现,所以又被命名为苏梅克—列维9号彗星,即SL9号彗星。
夏威夷岛的冒纳凯阿天文台,地理位置优越,海拔4200米,大气视宁度通常达0.6~0.8角秒,最好时达0.3角秒。在苏梅克等人发现特殊彗星的3天后,也就是3月27日,美国加州大学伯克利分校的卢以及夏威夷大学的朱威特,凭借其独具的地理优势,利用UH2.2米反射望远镜及Tekg048CCD,揭示了该彗星的深层图像:像串在一条直线上的“珍珠”,由至少17个亚核组成,极为漂亮、壮观。他们采用高清晰度望远镜观测发现:这个彗星是由21个彼此分离的彗核组成,“形状颇像一串带穗的珍珠”。奇怪的是,为什么会有这么多小彗星首尾相接排成一列呢?
天文学家们追溯了它们的轨道,找到了原因。原来,早在1992年7月8日,它们曾经过木星附近时,这串小彗星原来是一个彗星,直径10公里。当时离木星表面只有4.3万公里,这对于体积比地球大1300多倍的木星来说,这个距离是微不足道的。由于过于靠近木星,木星引力作用产生的潮汐力肢解了它,把它的彗核撕碎,分裂成6大块、10几个中块和一些小的碎块。分裂后的碎块,平均直径在2公里左右。当苏梅克等人发现它时,它们正排列成一列长达200万公里的长串,围绕木星运转。
苏梅克等人发现这颗独特的新彗星,令世界天文学家刮目相看,都为他们的成功感到高兴。其实,苏梅克—列维9号彗星的发现者并非苏梅克他们3人,9天前,也即3月15日,天文学家恩戴特用0.25米施密特照相仪所摄的底片上,曾出现了它的踪迹;奥托莫、赫林、劳伦斯及布鲁尔等天文学家也均曾在各自摄下的底片上看到过它;梅里达天文台的纳兰霍也于3月26日发现了该彗星,但他却推迟到4月1日才报告,而苏梅克—列维在观测到该彗星后,抓住时机,及时处理图像数据,利用他们丰富的经验迅速作出判断,在这一天向世界正式宣布。而其他发现者都没能把自己的名字与这颗不寻常的彗星联系在一起。