一個神秘的天體於2009年7月19日毫無預警地擊中了木星,留下了一個像太平洋大小的黑斑。這個暗斑第一次由澳洲的業餘天文學家所觀測到,很快地,世界各地的天文台都對準它進行觀測,包括 NASA 的哈柏太空望遠鏡。
天文學家們其實曾經目賭類似的事件。在1994年7月,由修梅克-李維9號彗星 (SL9) 分裂出的二十幾塊碎片曾經在一個星期內陸續墜入木星的大氣,並產生了類似的撞擊痕跡。而2009年的撞擊則發生在15年後的同一週。
天文學家們比對了由哈柏太空望遠鏡所拍攝的兩次撞擊影像,認為這次事件的罪魁禍首可能是一顆直徑為1,600英尺 (500公尺) 的小行星。這次的影像可能是第一次拍攝到由小行星 (不是彗星) 撞擊另一個行星之後的影像。
由這次木星被撞擊的事件顯示,太陽系是一個充滿危險的地方,不可預知的事件發生的頻率可能比人們過去認為的更加頻繁。
Heidi Hammel 說:「這次的事件令我們感到非常驚訝,我們只能觀測撞擊之後的餘波,但幸運的是我們有1994年哈柏望遠鏡拍攝到完整的撞擊影像,包括撞擊前天體的特性。」Heidi Hammel 是這次木星撞擊研究的主導人,也是科羅拉多州博爾德的太空科學研究所的天文學家。
「這次撞擊木星的天體可能非常小,昏暗,而且溫度非常低,換句話說,不論用哪個波段進行觀測,在撞擊前我們很難看到它。」NASA 的哥達太空飛行中心 (Goddard Space Flight Center, GSFC) 的共同研究者 Amy Simon-Miller 如此說。
在2009年時,Hammel 的團隊利用哈柏望遠鏡最近安裝上去的廣視野相機3號和剛修好不久的先進巡天相機對撞擊後的區域進行觀測。分析的結果顯示1994年和2009年的撞擊有著一個重要的區別,這提供了2009年撞擊事件的重要證據。天文學家們在1994年的撞擊事件中,利用哈柏望遠鏡的紫外線觀測,發現了撞擊位置的外圍有一圈暈狀結構,這是由彗星碎片撞擊所產生的塵埃所致。紫外線波段的影像也顯示了撞擊所產生的殘骸與木星的雲層有很強烈的對比。
但哈柏望遠鏡在2009年觀測的紫外線影像卻沒有看到暈狀結構,而且撞擊位置的強烈對比也很快地消失。這兩個線索均指向這次的事件沒有產生較輕的粒子,這提供了這次撞擊是由堅實的小行星而不是充滿塵埃的彗星所為的間接證據。
另外,這次撞擊的痕跡是呈現細長的形狀,這也與1994年不同,這代表2009年的天體的撞擊角度比SL9碎片的角度還淺。而2009年的天體也來自與SL9不同的方向。
「然而,可見光的光譜卻與SL9的事件所看到的幾乎一模一樣。」Simon-Miller 重新計算了SL9的光譜之後說:「這並不奇怪,因為我們看到的殘骸實際上是燃燒的大氣成分:氫氣,碳氫化合物,和煙塵。它們相當昏暗,就像我們平常熟悉的灰塵一樣,它們的光譜也非常平坦。」
藉由分析撞擊地點附近的溫度和殘骸的分佈,Simon-Miller 發現大部份的殘骸分佈在木星的平流層。「根據看到的溫度,我們可以看出風是如何隨高度變化的」他如此解釋。「而透過觀察碎片的移動,可以看出它的海拔高度。」
西班牙的巴斯克大學的團隊成員 Agustín Sanchez-Lavéga 和團隊伙伴們分析出2009年與木星撞擊的天體的可能軌道。它們的結果顯示這個天體可能來自於希爾達小行星群,即位在木星軌道附近的次小行星帶,其中包含了大約有1,100顆小行星。
2009年的撞擊能量大約等同於數千顆核彈爆炸,大約與 SL9 的碎片中,中等大小的碎片相當。最大的碎片撞擊產生的能量,比起將世界上所有的核彈一起引爆的能量還要大上許多。
這次的撞擊事件突顯出業餘天文學家的重要貢獻。「這次事件說明了業餘和專業天文學家是如何漂亮地合作。」Hammel 說。Hammel 團隊的研究成果發表於今年六月1日的天文物理期刊通訊 (The Astrophysical Journal Letters) 之中。
更多關於木星的影像和資訊可參考:
http://hubblesite.org/news/2010/16
http://www.nasa.gov/hubble
資料來源:http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/jupiter-strike.html

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