彗木相撞（彗木相撞）

觀測

蘇梅克-列維9號(hào)彗星在1994年撞擊木星，這是人類首次觀測到太陽系內(nèi)與行星有關(guān)的天體相撞事件，蘇梅克-列維9號(hào)彗星體積較大，如果撞擊地球，那么地球上的生命將不復(fù)存在，僅僅在木星上所留下的撞擊痕跡和能量都是地球所不能承受的。當(dāng)時(shí)美國宇航局的伽利略號(hào)探測器對(duì)撞擊事件進(jìn)行了觀測，圖中顯示的就是蘇梅克-列維9號(hào)彗星撞擊木星的情景，其一個(gè)最大塊的碎片正在撞擊木星。撞擊發(fā)生后火球從木星的南半球升起。

在1994年7月16日至22日之間，蘇梅克-列維9號(hào)彗星的碎片相繼進(jìn)入木星的大氣層，美國宇航局組織了龐大的空間望遠(yuǎn)鏡“艦隊(duì)”對(duì)這起事件進(jìn)行觀測，伽利略號(hào)飛船雖然拍攝到彗星撞擊的一刻，但是其還在飛往木星的途中，大約還有一年半的時(shí)間才能抵達(dá)木星，因此該飛船的拍攝位置相比較于陸基望遠(yuǎn)鏡而言要好一些。與伽利略飛船相呼應(yīng)的是旅行者2號(hào)探測器，其距離木星大約37億英里，接近60億公里，主要通過紫外光譜和行星射電觀測儀對(duì)彗星撞木星事件進(jìn)行觀測。

原因

木慧相撞

木星不僅“碾”碎了彗星，也改變了它的軌道。就在SL9被發(fā)現(xiàn)之后不久，天文學(xué)家們作出了準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，不僅預(yù)報(bào)了它撞向木星將是不可避免的，也告訴了我們撞擊的時(shí)間和撞在木星上的位置等。撞擊事件準(zhǔn)時(shí)發(fā)生了，當(dāng)時(shí)，由21塊碎片組成的“宇宙列車”已長達(dá)500萬千米以上，其中半數(shù)以上的碎塊的直徑都超過了2千米。最大的碎塊的直徑大約是35千米，它是第一個(gè)撞上木星的。撞擊產(chǎn)生的瞬間溫度在3萬攝氏度以上，也許達(dá)到了5萬攝氏度，撞擊處的直徑相當(dāng)于地球直徑的80%，撞擊處周圍的黑斑更比地球大得多。這一切說明木星受到了重重的一擊。木星上空竟有3個(gè)月還彌漫著這次撞擊所發(fā)出的塵埃。

這次彗木相撞的撞擊點(diǎn)正好在相對(duì)于地球的背面陰暗處，人們在地球上無法直接觀察到撞擊的情況。但是木星周圍有16顆衛(wèi)星和兩道暗淡的光環(huán)，科學(xué)家們可以觀察到撞擊對(duì)木星的衛(wèi)星和光環(huán)產(chǎn)生的反光效應(yīng)。此外，木星的自轉(zhuǎn)周期為9小時(shí)56分鐘，眾多的撞擊點(diǎn)可以隨著木星的快速自轉(zhuǎn)運(yùn)行到面對(duì)地球的位置，使人類每隔20分鐘左右就能觀察到撞擊后出現(xiàn)的蘑菇狀煙云和其他效應(yīng)。

當(dāng)時(shí)，全世界都在關(guān)注這項(xiàng)千年難遇的天象奇觀，正在太空中運(yùn)行的空間望遠(yuǎn)鏡和“伽利略號(hào)”木星探測器等，也都投入了觀測，獲得了大量第一手資料。

7月17日凌晨4時(shí)15分，南非天文學(xué)家首先觀測到蘇梅克-列維九號(hào)彗星的第1塊，也是最小的一塊撞擊木星的景象。撞擊沒有引起燃燒，碎片為木星大氣層吞沒。

當(dāng)天傍晚18時(shí)30分，在上海佘山天文臺(tái)，我國第二大口徑（1.56米）的天文望遠(yuǎn)鏡攝下了第一張木衛(wèi)1的照片。19時(shí)36分20秒和19時(shí)43分32秒，成功地觀測到彗星第4塊碎片撞向木星，木衛(wèi)1號(hào)兩次增亮，亮度增強(qiáng)了8倍。碎片接觸大氣層的摩擦和碎片的撞擊產(chǎn)生的火球使木衛(wèi)一兩次閃亮。

過程

午夜23時(shí)15分，木衛(wèi)一又一次閃亮：第5塊彗星碎片撞了上來。與此同時(shí)，美國科學(xué)家稱他們已觀測到5塊碎片撞入木星，雖然這些碎片是21塊中較小的，但在木星表面造成了相當(dāng)于10億噸TNT炸藥的破壞創(chuàng)面。

18日3時(shí)30分，美國夏威夷冒納凱阿火山頂上的全球最大的天文望遠(yuǎn)鏡記錄了彗星最大的碎片（第7塊）撞擊木星的經(jīng)過。該碎片直徑32公里，撞擊釋放了相當(dāng)于2.5萬億噸TNT炸藥的能量，產(chǎn)生的亮度超過了木星整體。美國馬里蘭大學(xué)的女天文學(xué)家露西·麥克法登說：這塊碎片巨大的沖擊力造成的痕跡十分明顯，其落點(diǎn)上空出現(xiàn)了由塵云構(gòu)成的拋物面。

19日凌晨3時(shí)26分，直徑與第7塊相近的第8塊碎片以每秒60公里的速度飛速而來產(chǎn)生的能量（6萬億噸TNT）相當(dāng)于地球上所有核武器爆炸能量的幾倍，產(chǎn)生的亮度瞬間超過了整個(gè)木星，引起的拋物面般灰云達(dá)地球般大小，劇烈的爆炸造成的瞬間溫度約30000℃。

19日晚6時(shí)30分，最強(qiáng)烈的碰撞發(fā)生了！第9塊碎片與第7塊大小相仿，巨大的創(chuàng)面位于木星南半球東北緣，留下的暗斑直徑達(dá)3萬公里。撞擊產(chǎn)生的能量相當(dāng)于2.5億顆廣島原子彈。澳大利亞天文學(xué)家觀測到，撞擊產(chǎn)生的巨大火球與隨之爆發(fā)出的余輝范圍達(dá)3個(gè)地球那么大。美國天文學(xué)家指出，撞擊改變了木星的基本外觀，并在木星表面形成了黑色疤痕。"疤痕"中有多種氣體混和物和大量塵埃粒子。

21日，發(fā)生最壯觀的一幕：第14、15、16塊碎片于4時(shí)起相隔10小時(shí)撞擊在同一地區(qū)。第14塊碎片以每小時(shí)21萬千米的速度墜向木星，隨之產(chǎn)生的火球上升到數(shù)百千米的高空。第15號(hào)彗核撞向木星大氣縱深處，火球上升到2000公里的高度，塵云直徑相當(dāng)于地球的3倍。第16塊碎片碰撞產(chǎn)生的亮度是第14塊的2倍，并產(chǎn)生了持續(xù)15分鐘的爆炸。

21日晚11時(shí)04分，上海佘山天文臺(tái)觀測到的木星已傷痕累累，各個(gè)撞擊創(chuàng)面直徑超過1萬公里，其中最大的直徑估計(jì)有3萬公里，其容積大大超過地球體積（地球直徑為13000公里），與此同時(shí)，木星周圍的木紋型云層出現(xiàn)紊亂。

22日下午4時(shí)6分，最后一塊碎片落地，這最后的一"吻"，使歷時(shí)6天的千年萬載難遇的天象奇觀隨之落幕。美國芝加哥大學(xué)兩位天文學(xué)家利用設(shè)置在南極地區(qū)的望遠(yuǎn)鏡觀察到，撞擊木星南半球產(chǎn)生的火球亮度已遠(yuǎn)不如以前。通過光譜分析，證實(shí)了木星及其大氣層中含有硫、氨、硫化氫等分子，但沒有找到預(yù)想中的水。

此次撞擊釋放的總能量為二戰(zhàn)時(shí)美軍投放在廣島的原子彈能量的10億倍。初步觀測表明，彗星碎片的撞擊已改變了木星的外貌。留下4個(gè)直徑幾萬公里的深坑，其直徑是地球的幾倍。木星的云層留下了黑色疤痕，這疤痕需很長時(shí)間才能消去。強(qiáng)烈的爆炸已使木星大氣層的氣流和成分發(fā)生變化。由于木星與地球的平均距離約6.3億公里，彗木相撞所釋放的巨大能量及木星大氣與表層的環(huán)境巨變，對(duì)地球與近地空間環(huán)境幾乎沒有影響。但如果設(shè)想木星上具有生命及其生態(tài)系統(tǒng)，如果木星上也有人類文明，如果這次撞擊發(fā)生在地球上，6500萬年前恐龍滅絕的災(zāi)變事件又會(huì)再現(xiàn)。^[1]