science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschappers stellen zich een heldere meteoroïde-explosie voor in de atmosfeer van Jupiter

SwRI-wetenschappers bestudeerden het gebied dat op 10 april werd afgebeeld door Juno's UVS-instrument, 2020, en stelde vast dat een grote meteoroïde was geëxplodeerd in een heldere vuurbal in de bovenste atmosfeer van Jupiter. Het UVS-zwad omvat een segment van Jupiters noordelijke poollichtovaal, verschijnen puur in het groen, waterstofemissies vertegenwoordigen. In tegenstelling tot, de lichtvlek (zie vergroting) lijkt meestal geel, wijst op significante emissies bij langere golflengten. Krediet:SwRI

Van aan boord van het Juno-ruimtevaartuig, een door het Southwest Research Institute geleid instrument dat aurora's observeerde, zag afgelopen lente toevallig een heldere flits boven de wolken van Jupiter. Het Ultraviolet Spectrograph (UVS)-team bestudeerde de gegevens en stelde vast dat ze een bolide hadden gevangen, een extreem heldere meteoroïde explosie in de bovenste atmosfeer van de gasreus.

"Jupiter ondergaat een enorm aantal schokken per jaar, veel meer dan de aarde, dus effecten zelf zijn niet zeldzaam, " zei Dr. Rohini Giles van SwRI, hoofdauteur van een paper waarin deze bevindingen in Geofysische onderzoeksbrieven . "Echter, ze zijn zo kortstondig dat het relatief ongebruikelijk is om ze te zien. Vanaf de aarde zijn alleen grotere inslagen te zien, en je moet geluk hebben om een ​​telescoop precies op het juiste moment op Jupiter te richten. In het laatste decennium, amateurastronomen zijn erin geslaagd zes inslagen op Jupiter vast te leggen."

Sinds Juno in 2016 bij Jupiter aankwam, UVS is gebruikt om de morfologie te bestuderen, helderheid en spectrale kenmerken van Jupiters aurora's terwijl het ruimtevaartuig elke 53 dagen dicht bij het oppervlak rijdt. Tijdens een spin van 30 seconden, UVS observeert een deel van de planeet. Het UVS-instrument heeft af en toe kortstondige, gelokaliseerde ultraviolette emissies buiten de poollichtzone, inclusief een uniek evenement op 10 april, 2020.

"Deze waarneming is van een kleine momentopname - Juno is een ronddraaiend ruimtevaartuig, en ons instrument observeerde dat punt op de planeet slechts 17 milliseconden, en we weten niet wat er is gebeurd met de heldere flits buiten dat tijdsbestek, "Gilles zei, "Maar we weten wel dat we het niet hebben gezien bij een eerdere spin of een latere spin, dus het moet van vrij korte duur zijn geweest."

Eerder, UVS had een reeks van elf heldere voorbijgaande flitsen waargenomen die 1 tot 2 milliseconden duurden. Ze werden geïdentificeerd als Transient Luminous Events (TLE's), een hoger atmosferisch fenomeen veroorzaakt door bliksem. Het team dacht aanvankelijk dat deze heldere flits een TLE zou kunnen zijn, echter, het was op twee belangrijke manieren anders. Hoewel het ook van korte duur was, het duurde minstens 17 milliseconden, veel langer dan een TLE. Het had ook heel andere spectrale kenmerken. Spectra van TLE's en aurora's bevatten emissies van moleculaire waterstof, het hoofdbestanddeel van de atmosfeer van Jupiter. Deze bolide-gebeurtenis had een vloeiende 'blackbody'-curve, dat is wat van een meteoor wordt verwacht.

"De flitsduur en spectrale vorm komen goed overeen met wat we van een impact verwachten, " zei Giles. "Deze heldere flits viel op in de gegevens, omdat het heel andere spectrale kenmerken had dan de UV-emissies van de aurora's van Jupiter. Van het UV-spectrum, we kunnen zien dat de emissie afkomstig was van een zwart lichaam met een temperatuur van 9600 Kelvin, gelegen op een hoogte van 140 mijl boven de wolkentoppen van de planeet. Door naar de helderheid van de felle flits te kijken, we schatten dat het werd veroorzaakt door een botslichaam met een massa van 550-3, 300 pond."

Komeet Shoemaker-Levy was het grootste waargenomen Jupiter-botslichaam. De komeet brak in juli 1992 uit elkaar en kwam in juli 1994 in botsing met Jupiter. die nauwkeurig werd waargenomen door astronomen over de hele wereld en het Galileo-ruimtevaartuig. Een door SwRI geleid team heeft impactgerelateerde röntgenstraling gedetecteerd van het noordelijk halfrond van Jupiter, en prominente littekens van de inslagen hielden vele maanden aan.

"Inslagen van asteroïden en kometen kunnen een aanzienlijke impact hebben op de stratosferische chemie van de planeet - 15 jaar na de inslag, komeet Shoemaker Levy 9 was nog steeds verantwoordelijk voor 95% van het stratosferische water op Jupiter, "Zei Giles. "Het blijven observeren van de impact en het schatten van de totale impactpercentages is daarom een ​​belangrijk element om de samenstelling van de planeet te begrijpen."