Schumaker Levy SL9 treft Jupiter
Samenvatting van de studie over dossier SL9
3 december 2003
Tweede deel
7/ Treffers – Foto’s
7/ Conclusies – Open punten****
Terugkerend naar de tabel met gedeeltelijke conclusies van de analyse voor de treffer blijkt dat
Legenda: NC: niet compatibel, C: compatibel, I: aanvullende onderzoeken nodig
Oorsprong SL9 Komeet Asteroid type Doc SL9
Koolstofhoudende chondriet
type C
Geen detectie
Voor ontbinding NC/I1 NC/I1 C/I1
Geen detectie
Na ontbinding NC/I1 NC/I1 C/I1
Stofstaart NC C C
Geen emissie
Baan C C C
Geen uitgasning NC/I2 C C
Rood/plus rood zon C C C/I3
Vervaging van rode halo C C C
Albedo 0,04 NC C C
Detectie Mg++ C ? ? C C
Silicaten C ? ? C NC
Lithium-lijnen NC C C****
Geen barium C C NC ?
De extra informatie (lithium-lijn, silicaten, ontbreken van barium) helpt bij de interpretatie. Het is geen komeet (geen lithium)
De hypothese van een asteroid van het type koolstofhoudende chondriet van type C1 in de buitenste asteroïdengordel, gevangen door Jupiter, verklaart alle waarnemingen: ontbreken van uitgasning, zeer lage albedo van 0,04 die de detectie op het randje verklaren (punt dat nog problematisch is), een pseudo-staart bestaande uit brokstukken van de uiteenval, aanwezigheid van silicaten, lithium-lijn die in overeenstemming is met de andere gegevens als men rekening houdt met differentiële verzadiging.
Wat betreft het document SL9 is de aanwezigheid van silicaten en de detectie van veel metalen problematisch, evenals het volledig ontbreken van barium.
Wat betreft de hoeveelheid energie bij de treffer, onder de volgende aannames (Z Sekanina (16) § 6, massa van 10¹⁷ g, diameter van 10 km, dichtheid van 0,2, snelheid van 10 km/sec (en niet 60 km/sec, omdat het waarschijnlijker is om de klassieke inslagsnelheid van meteorieten na atmosferische vertraging te nemen voor het berekenen van de energie bij de treffer), geeft dit een energie van ongeveer 5·10²¹ Joule, wat overeenkomt met een massa van ongeveer 50 ton (dus de helft van antimaterie) in equivalent E = mc² voor de totale energie van alle treffers.
Bij een inslagsnelheid van 30 km/sec is de totale massa ongeveer 500 ton, dus ongeveer 250 ton antimaterie nodig voor alle treffers.
Voor de meest krachtige treffer, overeenkomend met het fragment van 4 km diameter, met een inslagsnelheid van steeds 30 km/sec (zeer waarschijnlijk sterk overschat), is dit 32 ton, dus de helft van antimaterie nodig.
De massa’s die moeten worden meegenomen zijn dus niet in tegenspraak met de vrachtkracht en het aantal reizen.
Het lijkt dus dat de meest waarschijnlijke hypothese die van een koolstofhoudende chondrietasteroïde van type C1 is, de hypothese van een komeet moet worden uitgesloten, en de hypothese van het document SL9 verklaart niet de aanwezigheid van silicaten, veel metalen en het ontbreken van barium, hoewel alle massaberekeningen consistent zijn.
Het enige open punt dat nog moet worden opgehelderd is de niet-detectie voor maart 1993; alleen foto’s van Jupiter die genomen zijn tijdens juli/augustus 1992 zouden definitief kunnen bepalen of dit klopt.
****
8/ Bibliografie
(1) * European SL-9/Jupiter Workshop 13-15 februari 1995 ESO hoofdkantoor, Garching bei München, Duitsland – Proceedings N° 52 uitgegeven door R. West en H. Böhnhardt – ISBN 3-923524-55-2
(2) « De komeet van Schoemaker-Levy 9 », Pour La Science Nummer Special april 1999 « De Hemelse Aarde »
(3) http://www2.globetrotter.net/astroccd/biblio/berdtb00.htm
(4) http://www.astrosurf.org/lombry/sysol-jupiter-sl9-2.htm
(5) Observational Constraints on the Composition and Nature of Comet D/Shoemaker-Levy 9 Jacques Crovisier Observatorium van Parijs Meudon
(6) Pour La Science Nummer Special april 1999 De Hemelse Aarde pp 120-126 Jean Luu en David Jewitt 1999 De Kuipergordel
(7) Searching for Comets encountering Jupiter : first campaign Icarus 107, 311-321 Tancredi G. Lindgren M 1994
(8) IAU Circ N° 5892 Tancredi G. Lindegren M, Lagerkvist CI (1993)
(9) Pre-Impact Observations of P/Shoemaker-Levy 9 – David Jewitt – Institute for Astronomy, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822
(10) A Morphological Study of SL-9 CCD Images Obtained at La Silla (juli 1- 15, 1994) RM West (ESO), RN Hook (ESO), O. Hainaut (Institute for Astronomy, Honolulu, Hawaï, USA)
(11) Imaging Photometry and Color of Comet Shoemaker-Levy 9 G.P. Chernova, N.N. Kiselev, K Jockers , Max Planck Institut für Aeronomie, Postfach 20, D-37189 Katlenburg-Lindau Duitsland
(12) NTT Observations of Shoemaker-Levy 9 – Imaging and Spectroscopy J.A Stüwe, R Schulz en M.F. A’Hearn , Max Planck Institut für Aeronomie, Postfach 20, D-37189 Katlenburg-Lindau Duitsland, Department of Astronomy, U of Maryland , College Park, Md 20742 USA
(13) Pre-Impact observations of Shoemaker-Levy 9 at Pic du Midi and Observatoire de Haute Provence F Colas, L Jorda, J Lecacheux, JE Arlot, P Laques, W Thuillot, Bureau des Longitudes, 3 rue Mazarine, F-75003 Parijs FRANKRIJK, Observatorium van Parijs-Meudon, ARPEGES, F-92195 Meudon Cedex FRANKRIJK, Observatorium van Pic du Midi, Bagneres de Bigorre, FRANKRIJK
(14) Nuclei of Comet Shoemaker-Levy 9 on images taken with the Hubble Space Telescope, Zdenek Sekanina, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology Pasadena, California 91109, USA
(15) Observations of P/Shoemaker-Levy 9 in Johnson B, V, and R Filters from Calar Alto Observatory on 2/3 June 1994, D.E. Trilling, H.U. Keller, H. Rauer, R. Schulz, N. Thomas Max Planck-Institut für Aeronomie, 37189 Katlenburg Lindau Duitsland
(16) The Splitting of the Nuclueus of Comet Shoemaker-Levy 9, Zdenek Sekanina, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology Pasadena, California 91109, USA
(17) Dust Magnetosphere Interaction at Comet Shoemaker-Levy 9 Impacts W.-H .Ip Max Planck Institut für Aeronomie, Postfach 20, D-37189 Katlenburg-Lindau Duitsland, Department of Astronomy
(18) Some timing and Spectral Aspects of the G and R Collision events as observed by the Galileo Near Infrared Mapping Spectrometer, R.W. Carlson, P.R. Weissman, J Hui, M Segura, W.D. Smythe, K.H. Baines,T.V. Johnson (Earth and Space Sciences Division, Jet Propulsion Laboratory), P. Drossart en T. Encrenaz (DESPA, Observatorium van Parijs), F Leader en R Mehlman (Institute of Geophysics and Planetary Physics UCLA)
(19) Atlas d’Astronomie Stock (1976)
(20) The New Cosmos 5e editie – 2002 – Een inleiding tot astronomie en astrofysica A. Unsöld / B. Bascek Springer
(21) University College of London Exp. AMPTE http://www.mssl.ucl.ac.uk/www_plasma/missions/ampte.html
(22) SL9 Compositie http://www.seds.org/~rme/sl9.html
(23) Typische compositie van een komeet Referentiekomeet: komeet Hale Bope **
Referentie: Bockelée-Morvan, D., Lis, D. C., Wink, J. E., Despois, D., Crovisier, J., Bachiller, R., Benford, D. J., Biver, N., Colom, P., Davies, J. K., Gérard, E., Germain, B., Houde, M., Mehringer, D., Moreno, R., Paubert, G., Phillips, T. G., Rauer H. : 2000, New molecules found in comet C/1995 O1 (Hale-Bopp). Investigating the link between cometary and interstellar material. Astronomy and Astrophysics 353, 1101
Contacten: Dominique Bockelée-Morvan, Jacques Crovisier, Observatorium van Parijs, ARPEGES
(24) Observaties van Pic du Midi van atoomlijnen na de treffers L en Q1 van komeet SL-9 met Jupiter / M. Roos-Serote, A Barucci, J. Crovisier, P. Drossart, M. Fulchignoni, J. Lecacheux en F. Roques Observatorium van Parijs (afdeling Meudon)
(25) Snelle spectrale variabiliteit van de uitbarstingen op Jupiter vanaf de secundaire kernen van D/komeet Shoemaker-Levi 9 / Churyumov K.I, Tarashchuk V.P. (Astronomisch Observatorium van de Universiteit van Kiev, Oekraïne), Prokof’eva V.V (Krim Astrophysicaal Observatorium, Oekraïne)
(26) Hoogtemperatuurchemie in het vuurbal van de SL9-treffers / S Borunov, P. Drossart, Th Encrenaz / DESPA, Observatorium van Parijs-Meudon
(27) Observaties en studies van Chinese Jupiter Watch / Sichao Wang, Bochen Qian , Keliang Huang / Purple Mountain Observatorium Chinees Academie van Wetenschappen, Shangaï Observatorium, Afdeling Natuurkunde Universiteit van Nanjing
(28) Spectrale SL9 compositie .. http://www.jpl.nasa.gov/sl9/news35.html
| BIJLAGE 1 |
|---|
****| Experiment AMPTE |
|---|
** **
Active Magnetospheric Particle Tracer Explorers
1/ Links en bestaan
Het experiment AMPTE wordt in het SL9-document genoemd als een voorstudie die werd gebruikt om de vermomming van het object SL9 te testen door ionen lithium en barium los te laten die zouden zijn geïnteracteerd met de zonnewind, waardoor ze fluorescerend werden en zo de illusie van een komeet gaven.
Dit memorandum heeft tot doel:
-
te controleren of dit experiment daadwerkelijk heeft plaatsgevonden
-
het experiment te beschrijven met referenties
-
de exacte rol van de ionen te identificeren
-
te bepalen welke aannames en beperkingen nodig zijn om dit over te brengen naar het SL9-casus
Het experiment AMPTE heeft daadwerkelijk plaatsgevonden. Het was een gezamenlijke ontwikkeling van Duitsland, Groot-Brittannië en de Verenigde Staten. Het bestond uit drie satellieten:
CCE: Charge Composition Explorer IRM: Ion Release Module UKS: United Kingdom Satellite NASA Duitsland natuurlijk GB Applied Physics Laboratory John Hopkings Laboratory Max Planck Institut for Extraterrestrial Research Mullard Space Center (UCL)
Bron: NASA Historical Handbook pp 386-388 en Tabel 4-36, 4-37, 4-38
De drie werden op 16 augustus 1984 gelanceerd in elliptische banen:
Type CCE IRM UKS Apogee 49.618 km 113.818 km 113.417 km Perigeum 1.174 km 0402 km 1002 km Inclinaasie 02,9° 27,0° 26,9° Periode 939,5 min 2653,4 min 2659,6 min Massa 242 kg 705 kg 077 kg Einde levensduur 14/07/1989 Nov 1987 defect na 5 maanden
Het IRM-module bevat (onder andere) 16 uitwerpsels, in paren samengesteld, waarvan 8 een mengsel van Li-CuO bevatten en 8 andere een mengsel van Ba-CuO, die op meer dan één kilometer van de satelliet worden afgestoken om heet gas van lithium en barium te vrijmaken.
Bron: NASA Historical Handbook pp 455 Tabel 4-37 « Ion Release Module Characteristics »
De modules bevatten een grote verscheidenheid aan meetapparatuur, spectrografen, ionanalyseurs, magnetische veldmeetapparaten, energie-analyseurs van deeltjes enz. enz.
Een van de missies van AMPTE is (onder andere): « Study the interaction between an artificially injected plasma and the solar wind »
Het wordt ook duidelijk vermeld: « One expected result was the formation of artificial comets, which were observed from aircraft and from the ground »
Bron: NASA Historical Handbook p 386
Er vonden vier uitwerpsels van lithium/barium plaats. Het wordt duidelijk vermeld:
« In addition to the spacecraft observations, ground stations and aircraft in the Northern and Southern Hemispheres observed the artificial comet and tail releases »
Het is ook opmerkelijk en dit wordt in andere artikelen herhaald:
« No tracer ions were detected in the CCE data , a surprising result, omdat volgens aanvaarde theorieën een aanzienlijke flux van sporen zou moeten zijn waargenomen bij de CCE »
evenals: « The spacecraft also formed two barium artificial comets. In both instances a variety of ground observation sites obtained good images of these comets ».
Bron: NASA Historical Handbook p 387
De uitwerpsels kunnen precies worden gedateerd:
http://sd-www.jhuapl.edu/AMPTE/ampte_mission.html
2 wolkjes lithium op 11 en 20 september 1984
2 kunstmatige kometen van barium op 27 december 1984 en 18 juli 1985
2 uitwerpsels van barium en 2 uitwerpsels van lithium op 21 maart, 11 april, 23 april en 13 mei 1985
Een kaart van de uitwerpsels is gegeven:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/CR-1863.html
waaruit blijkt dat de lithiumwolkjes extreem uitgebreid lijken, terwijl de bariumkometen veel compacter zijn.
Alle experimenten worden gedetailleerder beschreven op de websites:
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog
Hot Plasma Composition Experiment (HPCE) NSSDC ID: 1984-088A-1
Enz. enz. MEPA / CHEM/MAG/
De volledige beschrijving staat in * IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985 Nummer speciaal*
Het is jammer dat het 6,4 minuten CDAW9 Mass Energy Spectra Data op magnetische band betreffende de HPCE van de CCE NSSDC ID: SPMS – 00170, 84-088A-01C geclassificeerd is! Het hangt af van het Applied Physics Laboratory, contact Mr Stuarrt R. Nylund stuart_nylund@jhuapl.edu
Een interessante beschrijving staat in: Ion Release Experiment NSSDC ID: 1984-088B-1
Missienaam: AMPTE/IRM
Waar staat dat een paar containers van Li/Ba een totaal van 2E25/7E24 Li / Ba atomen produceerde.
Zie met name het artikel: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985 Nummer speciaal p.253 G. Haerendel
Hoofdonderzoeker: Dr Arnoldo Valenzuela Max Planck Institute
En Dr Gerhard Haerendel, onderzoeker Max Planck Institute, hae@mpe.mpg.de
Het is dus vastgesteld dat het experiment AMPTE daadwerkelijk heeft plaatsgevonden. Het heeft inderdaad ionen van barium en lithium gelanceerd met als doel de aardmagnetosfeer te bestuderen en kunstmatige kometen (en/of wolken?) te creëren.
2/ Rol van lithium- en bariumionen****
De artikelen worden opgehaald via www.ntis.gov, vervolgens met behulp van de zoekmachine.
Het is opmerkelijk dat de site: http://library.lanl.gov/catalog alle online artikelen heeft verwijderd, onder andere:
« Observations and Theory of the AMPTE magnetotail barium releases » LA-10904-MS
Los Alamos Technical Report
Zelfs via: http://nuketesting.enviroweb.org/lanltech
Ofwel http://www.envirolink.org/issues/nuketesting/
« Simulation of Ampte Releases: A Controlled Global Active Experiment.
Science and Engineering Research Council, Chilton (Engeland). Rutherford Appleton Lab.;
California Univ., Los Angeles. Dept. of Physics. »
Producttype: Technisch rapport
NTIS Order Number: PB91-224782
Paginanummer: 31 pagina’s
Datum: jan 1991
Auteur: R. Bingham, F. Kazeminejad, R. Bollens, J. M. Dawson
De AMPTE-satellietuitwerpsels in 1984 betroffen twee chemische soorten: lithium dat zich ongeveer binnen een uur door fotoionisatie ioniseert en barium dat zich in ongeveer 30 seconden ioniseert. Beide chemicaliën werden gebruikt om verschillende fysische processen te bestuderen, de lithiumuitwerpsels werden gebruikt om het pad van zonnewinddeeltjes in de aardmagnetosfeer te onderzoeken, terwijl de bariumuitwerpsels werden gebruikt om de interactie tussen een neutrale gas en een stromend plasma te bestuderen. De bariumuitwerpsels produceerden voor het eerst kunstmatige kometen, terwijl de lithiumuitwerpsels de grootste kunstmatige objecten ooit gemaakt door de mens vormden. De AMPTE-uitwerpsels zijn gesimuleerd met 2- en 3-D hybride codes met kinetische ionen en massaloze vloeibare elektronen. De codes zijn uitgebreid om de productie van plasma door een langzaam ioniserend gas in een stromend plasma te omvatten. In de simulaties van de kunstmatige komeet AMPTE hebben de auteurs de generatie van een diamagnetische holte kunnen demonstreren, die de zonnewindprotonen vertraagt en afbuigt, versnelling van komeetdeeltjes en zijwaartse afbuiging van de komeetkop en dichtrimpelingen die zich voordoen aan één kant van de komeetkop, verklaard in termen van de Rayleigh-Taylor-onstabiele situatie.
Rapportnummer: RAL-91-006
Contractnummer: N/A
Projectnummer: N/A
Taaknummer: N/A
NTIS aankondigingsuitgave: 9121
Twee punten zijn bijzonder opmerkelijk: de bariumionen produceerden de eerste kunstmatige kometen en de lithiumionen produceerden de grootste objecten ooit gemaakt door de mens.
Let ook op in een tweede rapport dat bariumionen verantwoordelijk waren voor de vorming van een meer of minder onstabiele diamagnetische holte in de zonnewind.
Deze onstabiliteit wordt ook genoemd in « Hall magnetohydrodynamics in space and laboratory plasmas » door J.D Huba
Beam Physics Branch, Plasma Physics Division, Naval Research Laboratory, Washington DC 20375
Phys. Plasmas 2 (6) juni 1995 pp 2504-2513,
Waarbij wordt verwezen naar het AMPTE-experiment (en ook naar zijn opvolger, het experiment CRRES G-10 op 20 januari 1991):
« During the NASA AMPTE mission, barium release were made in the earth magnetotail at an altitude R = 11 Re. In these experiments, the neutral barium atoms expand radially with a velocity of 1 km/sec and photoionize on a time scale of 28 sec . The ensuing plasma expansion is a high kinetic beta plasma (betak= 4piMoVo²/B²>>1, where Mo is the mass of the barium ions) and is sub Alfvenics (Vo<<Va=180km/sec). The following dynamic occured : (1) the barium plasma formed a dense shell ; (2) a diamagnetic currents were set up on the surface of the shell which generate a magnetic cavity ;(3) the expansion stopped when the initial kinetic energy was comparable to the « swept up » magnetic field energy ;(4) the magnetic cavity eventually collapsed, returning the system to prerelease conditions .
One unexpected feature of the experiment was the onset of instability during the expansion phase of the releases, large scale, field aligned density perturbatioins formed on the shell. ... additional high-altitude barium releases were made during the NASA CRRES (Combined Released and Radiations Effects Satellite) mission, and similar phenomena were observed . During the CRRES G-10 release, analysis of in situ magnetometer data revealed large scale oscillations in the magnetic field . Finally , Hall MHD has also been used to explain the unexpected transverse motion of the AMPTE barium release in the solar wind . »
Het lijkt dus dat er onbegrepen interactieverschijnselen zijn, en het ontbreken van detectie van ionen (Li en Ba) na de uitwerpsels wordt benadrukt in meerdere artikelen:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/Ch3.html
http://www-scc.igpp.ucla./edu/scc/textbook/mmm.html
in « Multipoint Magnetospheric Measurements » Advance in space Research 8(9) . Pergamon Press Oxford 1988
« Studies of the interaction with the cloud were spectacularly successfull but no ions were detected in the inner magnetosphere as a result of these releases » .
en tenslotte
http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Educatcc/Sconct15.html
« Clouds of barium ions » die de methode en het uiterlijk uitlegt met een mooie foto « soon a bluish ion cloud separate from the green one, usually elongated or striped in the direction of the magnetic field lines, which guide the ions » zonder de lithiumwolken te vergeten
http://spacelink.nasa.gov/NASA.Projects...tmosphere/CRRES/Status.reports/91-01-18
Een lithiumcilinder werd zoals gepland van de satelliet afgevuurd, wat resulteerde in een gloeiende roodachtige wolk om 23:20 uur CST (17 januari)
**Beide soorten ionen worden gebruikt, barium en lithium. **De barium verschijnt groen met lichte blauwe sporen. De lithium verschijnt rood
**Het lijkt ? ? dat barium onstabiel is? Het lijkt dat lithium langere tijd stabiele sporen vormt over grotere gebieden?
Er blijft nog steeds het barium te verklaren, dat niet is gedetecteerd/waargenomen.
De lijnen zouden moeten zijn:
** Neutraal Ba: 553,5 nm**
** **Geïoniseerd Ba: 455,4 nm / 493,4 nm, de sterkste is 455,4 nm
**http://ftp.aer.com/users/pad/moddpac/v062001.ps ******
Het is opmerkelijk dat deze uit het spectrum van Pic du Midi komt en aan de grens ligt voor La Palma
**( Pic du Midi (5500-7000 A) en La Palma (INT; 4000-6000 A) **
Andere observatoria hebben niet in dit gedeelte van het spectrum geobserveerd.**** ---
Bijlage 2
Schatting van de magnitude van SL9
voor zijn ontbinding
op 7 juli 1992****
Neemende de volgende aannames P = 45 W/m² (dus zonneconstante op Jupiter)
Diameter van het lichaam: 10 km, albedo: 0,04,
we concluderen:
Teruggestraalde energie: 1,8·10⁸ Watt
Ontvangen energie op aarde: 4·10¹⁷ Watt/m² (ik heb Jupiter-Aarde afgerond op 4 AU)
Ik nam als referentie de ster Vega (Alpha Lyrae) met magnitude 0, waarvan de spectrale verdeling is gegeven in Fig 6.7 p 176 van "New Cosmos"
Gemiddelde spectrale dichtheid: 5·10⁻¹¹ W/m²/nm
Ik ben geschatte een gemiddelde spectrale dichtheid over het spectrum van 400 tot 800 nm en heb geïntegreerd om de gemiddelde zichtbare energie te verkrijgen als referentie voor magnitude 0.
Vervolgens, door de klassieke Pogson-formule (M2-M1 = -2,5 log M2/M1) toe te passen, vinden we een visuele magnitude van het object SL9 van 21,7.
Dit bevestigt grofweg de berekeningen van Lindgren; inderdaad is de ster blauw, maar de gevoeligheid van zijn plaat of CCD op dat moment was waarschijnlijk eerder rood, de afstandswaarden zijn licht afgerond, maar het orde van grootte klopt.
Als we het albedo veranderen: zeer laag, van 0,04 naar 0,08, winnen we 0,75 mag (het equivalent van een diameterverandering met factor √2).
De magnitude van het object (als het niet zou stralen) voor zijn ontbinding bij de Roche-grens zou dus liggen tussen magnitude 21 en 22.
Dit betekent dat het zeker aan de grens van detectie lag; om definitief te kunnen concluderen, zouden we de exacte kenmerken van de 1 meter Schmidt-telescoop van de ESO en de platen of CCD’s op het focusvlak nodig hebben om het benodigde S/N-ratio te berekenen, maar globaal gezien kunnen we echt zeggen dat het aan de grens van detecteerbaarheid lag.
(Houd er rekening mee dat het lichtruis van de hemel ongeveer magnitude 22 per boogseconde kwadraat is)
Dus het is niet onmogelijk dat de detectie mislukt is, afhankelijk van de detectiemateriaal en de belichtingstijden die tijdens deze zoektocht zijn gebruikt. ****
** Aantal bezoeken aan deze pagina sinds 3 december 2003** :
Terug naar Nieuws Terug naar Gids Terug naar startpagina
