Forskere afbilder en lys meteoroideksplosion i Jupiters atmosfære

Fra ombord på Juno-rumfartøjet, et instrument ledet af Southwest Research Institute, der observerede nordlys, så serendipitalt et lysende glimt over Jupiters skyer sidste forår. Ultraviolet Spectrograph (UVS) holdet studerede dataene og fastslog, at de havde fanget en bolide, en ekstremt lys meteoroideksplosion i gasgigantens øvre atmosfære.

"Jupiter gennemgår et stort antal påvirkninger om året, meget mere end jorden, så påvirkninger i sig selv er ikke sjældne, " sagde SwRI's Dr. Rohini Giles, hovedforfatter til et papir, der skitserer disse resultater i Geofysiske forskningsbreve . "Imidlertid, de er så kortvarige, at det er relativt usædvanligt at se dem. Kun større nedslag kan ses fra Jorden, og du skal være heldig at pege et teleskop mod Jupiter på det helt rigtige tidspunkt. I det sidste årti, amatørastronomer har formået at fange seks nedslag på Jupiter."

Siden Juno ankom til Jupiter i 2016, UVS er blevet brugt til at studere morfologien, lysstyrke og spektrale karakteristika for Jupiters nordlys, da rumfartøjet vognhjul tæt på overfladen hver 53. dag. I løbet af et 30-sekunders spin, UVS observerer et skår af planeten. UVS-instrumentet har lejlighedsvis observeret kortlivede, lokaliserede ultraviolette emissioner uden for nordlyszonen, inklusive en enestående begivenhed den 10. april, 2020.

"Denne observation er fra et lille øjebliksbillede i tid - Juno er et roterende rumfartøj, og vores instrument observerede det punkt på planeten i kun 17 millisekunder, og vi ved ikke, hvad der skete med det lyse blink uden for den tidsramme, " sagde Giles, "Men vi ved, at vi ikke så det på et tidligere spin eller et senere spin, så det må have været ret kortvarigt."

Tidligere, UVS havde observeret et sæt på elleve lyse forbigående blink, der varede 1 til 2 millisekunder. De blev identificeret som Transient Luminous Events (TLE'er), et øvre atmosfærisk fænomen udløst af lyn. Holdet troede oprindeligt, at dette lyse blink kunne være en TLE, imidlertid, det var anderledes på to vigtige måder. Selvom det også var kortvarigt, det varede mindst 17 millisekunder, meget længere end en TLE. Det havde også meget forskellige spektrale egenskaber. Spektre af TLE'er og nordlys viser emissioner af molekylært brint, hovedbestanddelen af ​​Jupiters atmosfære. Denne bolide-begivenhed havde en jævn "blackbody"-kurve, hvilket er hvad der forventes af en meteor.

"Flashvarigheden og den spektrale form stemmer godt overens med det, vi forventer af et nedslag, " sagde Giles. "Dette lyse blink skilte sig ud i dataene, da den havde meget anderledes spektrale egenskaber end UV-emissionerne fra Jupiters nordlys. Fra UV-spektret, vi kan se, at emissionen kom fra sort krop med en temperatur på 9600 Kelvin, placeret i en højde af 140 miles over planetens skytoppe. Ved at se på lysstyrken af ​​det lyse blitz, vi anslår, at det var forårsaget af et slaglegeme med en masse på 550-3, 300 pund."

Kometen Shoemaker-Levy var den største observerede Jupiter-impaktor. Kometen brød fra hinanden i juli 1992 og kolliderede med Jupiter i juli 1994, som blev nøje observeret af astronomer verden over og Galileo-rumfartøjet. Et SwRI-ledet hold opdagede stød-relaterede røntgen-emissioner fra Jupiters nordlige halvkugle, og fremtrædende ar fra påvirkningerne varede ved i mange måneder.

"Påvirkninger fra asteroider og kometer kan have en betydelig indflydelse på planetens stratosfæriske kemi - 15 år efter nedslaget, kometen Shoemaker Levy 9 var stadig ansvarlig for 95% af stratosfærisk vand på Jupiter, " sagde Giles. "Fortsat med at observere påvirkninger og estimering af de overordnede påvirkningsrater er derfor et vigtigt element i forståelsen af ​​planetens sammensætning."