年,当美国苏梅克夫妇和天文爱好者大卫·利维进行天文观测的时候,发现了一颗围绕着木星公转的彗星——苏梅克-列维9号彗星。
他们观测后发现,这颗彗星已经因为过于靠近木星,在洛希极限内被木星的潮汐力撕碎成21个碎片。而且,他们预言,它将在年7月撞上木星。
到了那一天,全世界的科学家们都将望远镜对准了木星,观测这场惊心动魄的宇宙大撞击事件。从年7月17日4时15分到22日8时12分的5天多时间内,21块彗星碎片分别撞在了木星的南半球,给木星造成了巨大的创伤,也让科学家们倒吸了一口凉气。
时至今日,27年过去了,人们对于这次彗木相撞事件仍然念念不忘。最近,正在对木星进行研究的朱诺号木星探测器再一次观测到了木星遭遇宇宙天体撞击。虽然没有27年前那么震撼,但同样值得注意。也正是因为没有27年前那么剧烈,所以这样的撞击才难以发现,以至于朱诺号入轨5年之后,才首次发现了这样的事件。
(图片说明:彗木相撞珍贵图像)
西南研究所的RohiniGiles和他的团队最近在朱诺号的数据中疑似发现了这次撞击事件,而这样的发现,可以用一个成语来形容,那就是机缘巧合。
这一次的数据,来自于朱诺号的紫外成像光谱仪(UVS),能够收集波长在68-纳米之间的紫外光谱数据。通过UVS,科学家们能够更好地了解木星大气层,观察到壮观的木星极光。
我们知道,极光是带电粒子在行星磁场处发生电子跃迁而发光的现象。因此,这种现象通常只发生在磁场最强的地方,也就是行星的两极,地球如此,木星亦然。
(图片说明:哈勃望远镜拍摄的木星极光)
然而,Giles等人从UVS的数据中,发现了一个诡异的亮度峰值,而且出现的区域完全不在木星的两极。这个发现引起了他们的注意,到底是什么导致了这样的发光现象呢?
既然排除了极光的可能,研究人员又开始估计瞬时发光事件(TLE)的可能性。此前的观测曾经发现过多次木星的TLE,其实它们都是一种非常特殊的木星闪电,绰号精灵闪电。这种精灵闪电在地球上也经常出现,不过因为地球大气以氮气为主,所以地球上的精灵闪电是红色的。而木星大气中绝大部分是氢气,所以木星的精灵闪电是蓝色的。
(图片说明:木星精灵闪电艺术图)
不过,这个猜测也很快就被推翻了。首先,这种精灵闪电和极光有一定的相似之处,和这一次的观测很不一样。其次,从规模上来讲,精灵闪电与UVS的这个数据也有着较大的区别。
最后,研究人员又提出了一个可能性比较低的猜想:会不会是仪器本身在一些巧合下出现了观测误差或者是噪音呢?显然,这个猜想的可能性的确非常低,因为如果出现误差,那么获取到的数据应该是随机分布的,而不是如此集中的。
(图片说明:如果是系统误差,应该是像天狼星A这张图片里一样)
奥卡姆剃刀理论告诉我们:一个问题能用简单的方式猜想,就不要把它想复杂。在排除了其他的可能性后,研究团队相信,剩下的那个看起来最简单的猜想,的确有可能就是正确答案。
这个简答的解释,就是陨石撞击。
虽然人类早在年就见证过木星被小天体撞击的壮观场面,但是对于朱诺号木星探测器来说,自从入轨到现在,它还没有见证过这样的场景。
但是,每一个人都清楚,在此期间,木星一定经历过无数次小天体的撞击。由于距离更近,朱诺号有着得天独厚的条件,可以近水楼台先得月,发现更小规模的撞击事件。因此,这一次朱诺号记录到的亮度峰值,很可能就是来自于小天体的撞击。
研究人员根据朱诺号的数据推测,如果这一次信号真的来自于一次撞击,那么撞上木星的小天体大概有-公斤。诚然,这样的质量和苏梅克-列维9号彗星相比实在微不足道,但如果是撞在地球上,造成的破坏同样不容忽视。
而根据科学家的估算,这种规模的撞击,木星每年要承受大约次!
乍听之下,这个数字非常惊人。然而,朱诺号在轨时间已经有差不多4年半了,却只观测到这一次——还是疑似的。也就是说,即便对于朱诺号来说,捕捉到这样的场面仍然是非常困难的一件事。这是因为,对于朱诺号来说,单独观测木星某个区域的时间远比你以为的要更少。
朱诺号以椭圆形的轨道绕木星公转,平均每53天的时间会达到距离木星最近的位置上,也就是所谓的近木点。而每次在近木点附近时,UVS也只有大概10个小时的时间来收集数据。算下来,这台紫外线光谱仪每年也只有差不多70个小时能进行有效工作。
即便是这70个小时,也无法被全部有效利用。如果探测器距离木星太近,那么木星的强大磁场又会干扰朱诺号的科学仪器,使其无法收集到有用的数据。
这还不算完。朱诺号本身是在旋转的,这是为了确保探测器轨道的稳定。朱诺号平均每30秒旋转一圈,而UVS又是只在朱诺号的一次。因此,在每一个旋转周期内,它又只有不到1/4的时间能够收集数据。
正是因为这些原因,UVS的工作量远没有你想象的那么大,它所能覆盖的面积非常有限。
即便如此,它还是捕捉到了这一次撞击事件。不得不说,我们的运气还真不错。
研究人员指出:如果我们将朱诺号或者地球上的望远镜对准正确的区域,那么每年应该还有数千次类似的事件能够被我们发现。如果能够再一次捕捉到类似的事件,那也有助于科学家们确认本次撞击的真实性。
(图片说明:UVS的直接数据,展示了这次撞击的位置)
众所周知,木星凭借着自己庞大的身躯和巨大的引力,将大量从外太阳系闯入的小天体吸引到自己身上,减少了地球被它们轰炸的频率,这对于生物生存所需的稳定条件有着重要的意义。随着这样的撞击事件发现越来越多,我们也将越来越意识到木星为地球抗下了多少伤害。