1994年木星求救信号,1994年彗星木星相撞事件

1994年7月,一颗名为苏梅克一列维9号的彗星以惊人的速度,划过了太阳系。然而这个“不速之客”,却实在没长眼睛,最终被木星强大的引力捕获。在引力的作用下,这颗彗星被撕裂成22颗小彗星。早在1993年,科学家们已经确信,苏梅克一列维9号已经无法逃脱木星投出的枷锁,注定要坠入它的怀中。

1994年7月16日,22颗小彗星如同科学家的计算一样,以每秒60公里的速度,急速地向木星南纬44°的地区坠落。根据伽利略飞船的纪录,这些小彗星的威力非同凡响。它们坠入木星大气层时,与云层发生了激烈摩擦,在极度高温的情况下,发生了巨大的爆炸。

根据测算,这次爆炸,能量相当于40万亿~250万亿吨TNT炸药,而人类最强的核弹,威力也不过相当于5000万吨TNT炸药。这次爆炸,直接将木星撞出了5个面积相当于4个地球的黑窟窿,其威力简直骇人听闻。"疤痕"中有多种气体混和物和大量尘埃粒子。

从体量上来说,地球完全不能和木星这样的超级巨行星相比。它的体积是地球的1316倍,质量是地球的318倍,如果把太阳系中其他行星和全部小天体的质量加一块,也不到木星质量的一半。但即使是如此庞大的行星,面对这样的彗星撞击,也不能完全说是全身而退。

那么,有学者猜想,如果苏梅克一列维9号所撞击的目标是地球,那样会造成什么样的大灾变呢?有学者计算表明 , 其强烈的大爆炸将会直接摧毁数百万平方公里的地区 ,面积大约相当于中国。和气态的木星相比,地球是固态的岩石行星,因此不会像木星那样,波及那么广。但是这不意味着,地球所受的伤,比木星更轻。同时对于人类来说,这次撞击将是足以灭世的灾难。

因为这次撞击,会将大量的亚微米微尘抛向同温层 , 这个全球性厚尘埃层将阻断植物的光合作用 ,形成威力胜过“核冬天”百倍的“ 星击之冬” ,从而造成全球性粮食大幅度减产 , 引发大范围饥荒和疾病流 行 , 并危及全球二分之一人口甚至更多的生命和导致文明社会的可能解体。

近来的计算表明 ,仅仅 一万亿吨 TNT 爆炸能量就能产生 “ 星 击之 冬” 全球效应 , 其几率为10万年 至 50万年一次 ,几率虽小 , 但危害性甚大。如果没有木星这位“太阳系大哥”作为屏障,或许很多类似于苏梅克一列维9号这样的彗星,会肆无忌惮地冲入近地轨道,给人类和其他生命带来灭顶之灾。

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苏梅克列维9号彗星是什么星体?

苏梅克列维9号彗星就是一颗普通的彗星,只是由于它撞上了木星,才更为出名。

这颗彗星之所以被叫做“苏梅克列维9号”,是因为这颗彗星由美国天文学家尤金·苏梅克及其妻子罗琳·苏梅克,以及天文爱好者大卫·列维三个人共同发现,这是他们合作发现的第九颗彗星,按照国际惯例,这颗彗星以他们三人姓氏命名,并后缀为9号。

这颗彗星原本是围绕着太阳运行,后来被木星强大引力俘获,成为了木星的一个卫星,最终撞入木星大气层。1993年3月24日,苏梅克夫妇和列维在美国加州帕洛玛天文台观测近地天体时,无意中偶尔发现的。发现的时候,这颗彗星已经围绕木星公转了一段时间了。

科学家们通过建模追溯它的过去,认为这颗彗星曾经是一颗绕日公转的短周期彗星。但由于其轨道经过木星附近,被具有太空吸尘器称号的木星引力所捕获,成为了一颗木星卫星。科学家们确信,这颗彗星早就被木星捕获了,时间约在1970年之前甚至更早,但问题是人们在1993年之前,并没有发现这颗彗星的踪迹。

当发现这颗彗星时,它就已经碎裂成许多小碎块。

研究认为,这颗彗星很可能是在1992年7月7日最靠近木星时,被木星强大的引力潮汐力撕碎了。苏梅克列维9号彗星围绕着木星是一个很扁的椭圆轨道,远木点距离达到0.33AU(约5000万公里),近木点只有几万公里,公转周期约2年。

1992年7月7日,这颗彗星极度接近木星,距离木星云顶只有4万公里,木星是一个半径约7万公里硕大星球,因此这个距离只有木星半径的57%,这颗本来就不牢固的彗星就被木星潮汐力撕碎了。通过计算,1994年7月份这堆木星碎片又将到达轨道近木点,距离木星大气层表面只有约4.5万公里。

科学家们认为这堆碎片很可能难逃木星引力,被拉扯撞入大气层,将会是人类观测彗木相撞的难得机会,是人类首次观测到小行星撞击太阳系行星。

撞击能量是地球核弹头总量的4000倍

NASA将调动哈勃望远镜和正在赶往木星的伽利略探测器,甚至正在飞往太阳系外,距离木星60亿公里的旅行者2号,都对准了木星,等待观测时机到来。果不出所料,这些碎片于1994年7月17日4点15分开始,鱼贯地向木星大气层撞去。

望远镜记录了这次旷古奇观,人们看到了木星大气层不断被爆炸释放出来的亮光,一共有21个碎块先后撞击和爆炸,一直持续了130多个小时,一直到22日8点12分才结束。

爆炸的结果在木星大气层留下了4个巨大的黑色疤痕,每个直径都有数万公里,都可以放入几个地球,这些疤痕过了许久才渐渐散去。由于距离很远,人们看到的只是不断闪烁星星点点的火光,如果隔得近就是人类从没有看到过的恐怖场景了。

要知道木星体积是地球的1316倍,质量是地球的318倍啊,这个撞击在木星上形成了数万公里的大坑,想一想如果在地球上爆发,是个什么后果?

科学家们经过计算,这21块碎片撞击的总能量相当40万亿吨TNT烈性炸药同时爆炸,也就是约30亿颗广岛原子弹的爆炸威力。常有人说,人类已经掌握毁灭自己若干次的核弹头,这些核弹一共有多少呢?据统计加起来也就约100亿吨TNT当量左右。那么这次苏梅克列为9号彗星撞击木星的威力,就是人类拥有核弹总量的4000倍,如果掉在地球上,要毁灭人类多少次呢?

现在来说说这颗彗星为什么会被木星撕碎呢?

有研究认为,这颗彗星在没有解体前,大约在5公里长,正好相当6500万年前撞击地球,导致恐龙灭绝那颗10公里直径小行星的半径。但这颗彗星是一个长条形,而且作为彗星的彗核,质地是较为松散的。

所有的彗星组成都差不多,是一种密度较小由冰雪和尘埃石块组成的天体,因此也叫脏雪球。苏梅克列维9号也是一样,所以才被称为彗星。

但它为什么会被木星撕碎呢?要了解这个知识点,就必须弄清两个概念,一个叫潮汐力,也叫引潮力;还有一个叫洛希极限。

引潮力是由于引力作用导致天体变形的扭曲力

万有引力定律表述为:F=GMm/r^2,这里的F表示引力大小,G代表引力常量,M和m代表两个引力相互作用的天体,r为它们之间质点距离。从这个定律,我们可以看出,引力大小是与作用双方天体质量乘积成正比,与距离平方成反比的。

但这个引力大小只是相对于两个天体整体而言,而引潮力则是引力对这个天体不同的部位而言。根据根据引力大小与距离平方成反比的规律,一个天体引力核心到另一个天体不同部位距离是不一样的,因此这些不同部位受到的引力作用也是不一样的。而且天体还在自转和公转,这些不同部位受到的引力作用就在不断变化。

这样就形成了引力对这个星球不断的扭曲力,这就是引潮力或者说潮汐力。

引潮力会让天体产生变形,尤其是流体的变化更明显,刚体(也就是岩石类)虽然不明显,但变形是必然的。我们地球海洋就是以潮汐的现象,反映了太阳和月亮对地球的引潮力。

月亮正对着地球的海洋,受到的引力牵制最大,因此就会涨起来,发生涨潮现象;而地球背对月亮的另一面,引力最小,因此地球引力拉住海水的力量也最小,也同样会涨起来。地球两侧受到的引潮力相对较小,因此海水被吸走了,形成落潮。地球每天自转一圈,每个地方都会轮流面对月亮,这就是地球一天潮汐涨落两次的原因。

地球潮汐主要受太阳和月亮两个天体的影响,太阳引力虽然很大,但距离是月亮的约40倍,根据引力大小与距离平方衰减的规律,月亮引力比太阳对地球影响更大,是太阳引潮力的2.5倍,因此是导致地球潮汐的主要力量。但太阳对地球的潮汐力也是不容忽视的,因此当太阳、月亮与地球在同一条直线时,是地球海潮最大的时候,叫大潮,这也是日食或月食时,潮水最大的原因。

洛希极限,是指一个天体能够忍受引潮力的最大极限。

这个极限发生在一个天体自身的引力与第二个天体造成的潮汐力相等时的距离。这时巨大的潮汐力让靠近大天体的较小天体,不但流体极端变形,就是刚体也会变形很厉害,直到突破刚体星球承受极限,最终破碎,成为大天体的碎片环,就像土星环。

洛希极限的计算公式,刚体卫星(较小天体)的洛希极限d≈1.26R(pM/pm)立方根;流体卫星的洛希极限≈2.243R(pM/pm)立方根。这里的d表示洛希极限,也就是两个天体质心之间距离;R为大天体半径;pM为大天体密度,pm为小天体密度。

根据这个公式,我们可以计算出苏梅克列维9号彗星与木星的洛希极限。彗核的密度和水差不多,也就是约1g/cm^3,木星的密度为1.326g/cm^3,半径为71492 km。彗星是属于刚体还是流体呢?没有找到这方面的资料,因此我们按两种天体公式都算一下,取个折中;

将前面的参数代入公式,如果按流体计算,苏梅克列维9号彗星与木星的洛希极限d≈2.243*71492*(1.326/1)立方根≈176171km;如果按刚体计算,则洛溪极限d≈1.26*71492*(1.326/1)立方根≈98964km。流体和刚体天体洛希极限的平均数为137567.5km。

这个洛希极限是到木星质心的距离,因此要刨去木星半径,这样彗星距离木星大气层表面的距离就是不得小于66075.5公里,小于这个洛希极限,彗星就必然会被木星引力潮汐力撕碎。而1992年7月7日,苏梅克列维9号彗星距离木星大气层表面才40000公里,不撕碎才怪呢。

如果完全按刚体计算,就要到更近距离才会被撕裂;按照流体计算,彗星应该在更远的地方就被潮汐力撕碎了。因此这颗彗星是不是在更早的时候就被撕碎,也值得怀疑。

大小天体被引力拉下时,都会粉身碎骨

其实,苏梅克列维9号彗星的21块碎片,在以每秒约60公里速度掉落木星大气层时,高温高压还会把它们炸得粉碎,但并不影响这些更小却成团碎块的撞击力度,因此才会出现那么巨大能量。

一般小行星光临地球,被引力拉下掉落到地表时,都早已粉身碎骨了。较大的小行星是受到洛希极限的极度扭曲而迸裂,而一些较小的陨石,更多是在高速下坠过程,被高温高压所炸裂。刚体碎块在体积很小时,受到的电磁作用力比万有引力大多了,小的岩石碎块就不会受到洛希极限控制了。但却忍受不了高温高压,内外热度不均而发生的炸裂。

更小的小陨石掉到地上只是烧蚀了外面一层,整个还是完整的,并没有炸裂,就是因为太小了,刚体金属或岩石结构的电磁作用力,远远大于引潮力的缘故。

这就是苏梅克列维9号被木星撕碎的道理。各位觉得说清楚了吗?还有什么疑问或者不同看法,欢迎在评论区留下宝贵意见。感谢阅读,如果喜欢我的文章,请别忘了关注和点赞,再次感谢。

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1994木星体积多大?

木星的质量是1.898×10^27千克,平均直径是139822公里,体积是1.43×10^15立方千米。关于木星大小的这些数字都大大地超出了我们的理解能力。因此,我们叫它们为“天文数字”。

此外,木星的质量占到了太阳质量的千分之一。这个占比已经是不小的存在了。相比之下,地球的质量仅有太阳的三十三万分之一。太阳系的质心因为木星的存在落在了太阳表面之外47000公里的地方。可以这么说,木星的存在让太阳发生了“晃动”!

1994年彗星撞木星的是什么星?

苏梅克-列维九号彗星(Shoemaker-Levy 9, SL9, D/1993 F2)是一颗于1994年7月17日4时15分与木星撞击的彗星,也是人们能首次直接观测太阳系的天体撞击事件。于格林尼治标准时间1994年7月16日20时15分开始以每小时21万公里的速度陆续墬入木星大气层,撞向木星的南半球,形成了彗木相撞的天文奇观。

这颗彗星是由美国天文学家尤金和卡罗琳·苏梅克夫妇(Eugene and Carolyn Shoemaker)及天文爱好者大卫·利维(David H. Levy)三人于1993年3月24日在美国加州帕洛玛天文台共同发现的,那是他们发现的第九个彗星,因此依据国际星体命名规则依照三位的姓氏命名。

原本此彗星脱离位于太阳系外侧的小行星带进入太阳系成为周期性彗星,根据电脑推算运行轨道的结果显示出在1992年7月8日距木星表面4万公里时因受到强大的潮汐力而分裂为21个小碎块,并于格林尼治标准时间1994年7月16日20时15分开始以每小时21万公里的速度陆续墬入木星大气层,撞向木星的南半球,形成了彗星撞木星的天文奇观。

多块碎片的撞击威力中,以碎片G的威力最大。它于7月18日07时32分 (UTC)撞向木星,威力达六万亿吨TNT炸药(其当量相当于全球核武器储备总和的750倍),所造成的疤痕比地球直径长。因发生地点十分遥远,对地球并无任何影响。

如果不是木星及时出现?

科学界内一直有这样一个说法,1994年如果不是木星的及时出现,很有可能会让人类文明因此终结,大家比较好奇在1994年究竟发生了什么呢?难道人类真的会和恐龙一样走上灭绝之路,难道事实真的如此吗?

6500万年前,一颗小行星来到地球上和地球相撞,正是这一撞直接造成地球迎来了第5次物种灭绝,让当年称霸地球的恐龙退出了历史舞台,所以科学家们非常畏惧小行星的到来,开始大力发展自己航天技术,用卫星来观测来到地球附近的小行星。1993年3月24日,来自美国的天文学家,意外发现了一颗卫星正在围绕木星进行公转运动,或许是因为受到木星引力的捕捉,它成为了一颗木星的卫星。

当时天文学家还没有意识到问题的严重性,认为它可能会一直围绕木星进行旋转,没想到在这个过程中,小行星发生了变化运转的过程中出现偏移,没有按照自己原本的轨道运行,于是它来到了地球附近的轨道,直冲冲的向地球冲撞而来,如果它来到地球上,很有可能会造成人类提前迎来第6次灭绝,幸运的是人类有木星这一个守护者,木星的及时出现让它瞬间改变了自己运行轨道。

如果这颗小行星撞到地球的话,后果没有一个人能够承担,这颗小行星撞击地球的威力大约在几百亿吨TNT炸药能量,本来围绕木星旋转的它,突然改变自己的运行轨道来到了地球附近,或许是因为受到引力影响,它一个急刹车又回到了母星,终于在1994年的7月份,它撞击木星过后变成了碎片,这是人类首次遇到的小行星到来,如果当年没有木星及时出现,人类很有可能会和恐龙一样走上灭绝之路。

实际上1994年之前,时常有近地小行星在地球附近徘徊,1994年发生的这一件事很有可能是一件巧合,不过我们要感谢一下木星及时出现,这颗小行星在地球附近徘徊了接近两年时间,如果不是木星引力影响,它可能并不会来到地球附近。

木星或许是因为地球受到影响,于是又利用自身的引力,让它回到了自己的星球,我们不得不感叹一下木星的伟大,正是因为有了它的存在,人类才可以避开众多灾难。