Wpływy Schumakera-Levy'ego SL9 na Jowisza
Podsumowanie badań dotyczącego sprawozdania SL9
3 grudnia 2003
Druga część
7/ Wpływy - zdjęcia
7/ Wnioski – otwarte punkty****
Przywracając tabelę częściowych wniosków z analizy przed uderzeniem, wynika, że
Leyenda: NC: niezgodne, C: zgodne, I: dalsze badania
Źródło SL9 Kometa Asteroide typu Doc SL9
** Węglowe chondryty**
** typ C**
Nie wykryto
Przed rozpadem NC/I1 NC/I1 C/I1
Nie wykryto
Po rozpadzie NC/I1 NC/I1 C/I1
Pylowa ogona NC C C
Bez emisji
Orbita C C C
Brak wyparów NC/I2 C C
Wygląd Czerwony / + czerwony Słońce C C C/I3
Zanik czerwonego halosu C C C
Albedo 0,04 NC C C
Wykrycie Mg++ C ? ? C C
Silikaty C ? ? C NC
Linie Litowca NC C C****
Brak Baru C C NC ?
Dodatkowe informacje (linia litowca, silikaty, brak baru) pozwalają na dalsze interpretacje. Nie jest to kometa (brak Li)
Hipoteza asteroidego typu chondrytów węglowych typu C1, z zewnętrznej pasa asteroidego, uwięzionego przez Jowisza, pozwala wyjaśnić wszystkie obserwacje: brak wyparów, bardzo niskie albedo 0,04, które w ekstremalnym przypadku wyjaśnia brak wykrycia (punkt, który nadal jest problematyczny), pseudo ogon złożony z odłamków rozpadu, obecność silikatów, linia litowca zgodna z innymi, jeśli uwzględni się różnicową nasycenie.
W odniesieniu do dokumentu SL9, obecność silikatów i wykrycie wielu metali jest problematyczne, jak również całkowity brak baru.
W odniesieniu do ilości energii związanego z uderzeniem, przyjmując następujące założenia (Z Sekanina (16) § 6, masa 1017 g, średnica 10 km, gęstość 0,2, prędkość 10 km/s (a nie 60 km/s, ponieważ jest bardziej prawdopodobne, że należy wziąć standardową prędkość meteorów po zahamowaniu atmosferycznym, aby obliczyć energię w punkcie uderzenia), co daje energię rzędu 5.1021 J, czyli w odpowiednich warunkach E = mc2, masa całkowita około 50 ton (połowa antymaterii), dla sumy wszystkich uderzeń.
Przyjmując założenie wejścia z prędkością 30 km/s, globalnie otrzymalibyśmy około 500 ton, czyli około 250 ton antymaterii do wytworzenia dla sumy wszystkich uderzeń.
Dla najważniejszego uderzenia odpowiadającego fragmentowi o średnicy 4 km, z prędkością wejścia 30 km/s (bardzo prawdopodobnie znacznie przeszacowane), 32 tony, czyli połowa antymaterii do wytworzenia.
Zatem rzędy wielkości masy do przewozu nie są sprzeczne z możliwościami transportu i liczbą podróży.
Wygląda więc na to, że najbardziej prawdopodobna hipoteza to asteroida typu chondrytów węglowych C1, hipoteza komety musi zostać wykluczona, a hipoteza dokumentu SL9 nie wyjaśnia obecności silikatów, wielu metali i braku baru, mimo że wszystkie obliczenia masy są zgodne.
Jedynym punktem, który należy wyjaśnić, jest brak wykrycia przed Marsem 1993 roku, jedynie zdjęcia zrobione na Jowiszu w miesiącach lipca / sierpnia 1992 roku mogłyby ostatecznie rozstrzygnąć ten problem.
****
8/ Bibliografia
(1) * European SL-9/Jupiter Workshop February 13-15 1995 ESO Headquarters, Garching bei München , Germany Proceedings N° 52 Edited by R. West and H. Böhnhardt ISBN 3-923524-55-2*
(2) « La comète de Schoemaker-Levy 9 », Pour La Science Numéro Spécial Avril 1999 « Les Terres Celestes «
(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 Observatoire de Paris Meudon
(6) Pour La Science Numéro Spécial Avril 1999 Les Terres Célestes pp 120-126 Jean Luu et David Jewitt 1999 La Ceinture de Kuiper
(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 (July 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 Germany
(12) NTT Observations of Shoemaker-Levy 9 Imaging and Spectroscopy J.A Stüwe, R Schulz and M.F. AHearn , Max Planck Institut für Aeronomie, Postfach 20, D-37189 Katlenburg-Lindau Germany, 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 Paris FRANCE, Observatoire de Paris-Meudon, ARPEGES, F-92195 Meudon Cedex FRANCE, Observatoire du Pic du Midi, Bagneres de Bigorre, FRANCE
(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 Germany
(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 Germany, 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 and T. Encrenaz (DESPA, Observatoire de Paris), F Leader and R Mehlman (Institute of Geophysics and Planetary Physics UCLA)
(19) Atlas dAstronomie Stock (1976)
(20) The New Cosmos 5th Edition - 2002 An Introduction to Astronomy and Astrophysics 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 Composition http://www.seds.org/~rme/sl9.html
(23) Composition typique dune comète Comète de référence : la comète Hale Bope **
*Référence : 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
Kontakty: Dominique Bockelée-Morvan, Jacques Crovisier, Observatoire de Paris, ARPEGES
(24) Observations du Pic du Midi des lignes atomiques après les impacts L et Q1 de la comète SL-9 avec Jupiter / M. Roos-Serote, A Barucci, J. Crovisier, P. Drossart, M. Fulchignoni, J. Lecacheux et F. Roques Observatoire de Paris (Section de Meudon)
(25) Variabilité rapide du spectre des panaches sur Jupiter provenant des noyaux secondaires de la comète D/ Shoemaker-Levi 9 / Churyumov K.I, Tarashchuk V.P. (Observatoire Astronomique de l'Université de Kiev, Ukraine), Prokof'eva V.V (Observatoire Astrophysique de Crimée, Ukraine)
(26) Chimie à haute température dans la boule de feu des impacts SL9 / S Borunov, P. Drossart, Th Encrenaz / DESPA, Observatoire de Paris-Meudon
(27) Observations et études de la Chine Jupiter Watch / Sichao Wang, Bochen Qian , Keliang Huang / Observatoire de Montagne Violette, Académie chinoise des sciences, Observatoire de Shanghai, Département de physique de l'Université de Nankin
(28) Composition spectrale SL9 .. http://www.jpl.nasa.gov/sl9/news35.html
| ANEKS 1 |
|---|
****| Doświadczenie AMPTE |
|---|
** **
Active Magnetospheric Particle Tracer Explorers
1/ Linki i istnienie
Doświadczenie AMPTE jest cytowane w dokumencie SL9 jako doświadczenie wstępne, służące do testowania malowania obiektu SL9 na podstawie wyrzucania jonów litu i baru, które zostałyby włączone w światło słoneczne, dając w ten sposób iluzję komety .
Ten memo ma na celu
-
sprawdzić, czy to doświadczenie rzeczywiście miało miejsce
-
opisać to doświadczenie z odniesieniami - zidentyfikować dokładną rolę jonów - zobaczyć, jakie są założenia i ograniczenia potrzebne, aby to było przenoszone na przypadek SL9
Doświadczenie AMPTE rzeczywiście miało miejsce . Zostało opracowane wspólnie przez Niemcy, Wielką Brytanię i Stany Zjednoczone. Składa się z trzech satelitów:
CCE : Charge Composition Explorer IRM : Ion Release Module UKS : United Kingdom Satellite NASA Niemcy oczywiście GB Applied Physics Laboratory John Hopkings Laboratory Max Planck Institut for Extraterrestrial Research Mullard Space Center (UCL)
Źródło: NASA Historical Handbook strony 386-388 i tabela 4-36, 4-37, 4-38
Trzy zostały wystrzelone 16 sierpnia 1984 na eliptycznych orbitach:
Typ CCE IRM UKS Apogee 49 618 km 113 818 km 113 417 km Perigeum 1174 km 0402 km 1002 km Inclination 02.9° 27.0° 26.9° Periody 939.5 min 2653.4 min 2659.6 min Masa 242 kg 705 kg 077 kg Koniec życia 14/07/1989 Listopad 1987 w awarii po 5 miesiącach
Moduł IRM zawiera (oprócz innych) 16 obudów wyrzutu złożonych parami, 8 zawierających mieszankę Li-CuO i 8 innych zawierających Ba-CuO, które przy wystrzeleniu z więcej niż jednego kilometra od satelity wyrzuca gorący gaz litu i baru .
Źródło: NASA Historical Handbook strony 455 Tabela 4-37 „Charakterystyka modułu wyrzutu jonów”**
Moduły zawierają dużą liczbę urządzeń pomiarowych, spektrografów, analizatorów jonów, mierników pól magnetycznych, analizatorów energii cząstek itd. itd.
Jedną z misji AMPTE jest (oprócz innych): „Study the interaction between an artificially injected plasma and the solar wind”
Jest również jasno podkreślone: „One expected result was the formation of artificial comets, which were observed from aircraft and from the ground”
Źródło: NASA Historical Handbook strona 386
Były cztery wyrzuty litu / baru. Jest jasno podkreślone:
„In addition to the spacecraft observations, ground stations and aircraft in the Northern and Southern Hemispheres observed the artificial comet and tail releases”
Również warto zauważyć, i to zostanie powtórzone w innych artykułach:
„No tracer ions were detected in the CCE data , a surprising result, because, according to accepted theories, significant flux of tracers should have been observed at the CCE”
oraz: „The spacecraft also formed two barium artificial comets . In both instances a variety of ground observation sites obtained good images of these comets” .
Źródło: NASA Historical Handbook strona 387
Wyrzuty można precyzyjnie zidentyfikować:
http://sd-www.jhuapl.edu/AMPTE/ampte_mission.html
2 chmury litu 11 i 20 września 1984
2 sztuczne komety baru 27 grudnia 1984 i 18 lipca 1985
2 wyrzuty baru i 2 wyrzuty litu 21 marca, 11 kwietnia, 23 kwietnia i 13 maja 1985
Mapa wyrzutów jest podana:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/CR-1863.html
gdzie można zobaczyć, że chmury litu wydają się bardzo rozległe, podczas gdy komety baru są znacznie bardziej zwarte.
Wszystkie eksperymenty są opisane szczegółowo na stronach:
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog
Hot Plasma Composition Experiment (HPCE) NSSDC ID: 1984-088A-1
Etc etc .. MEPA / CHEM/MAG/
Pełny opis znajduje się w * IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985 Numer specjalny*
Niestety, 6,4 minuty CDAW9 Mass Energy Spectra Data on Magnetic Tape dotyczące HPCE CCE NSSDC ID: SPMS - 00170, 84-088A-01C jest zaklasyfikowany! zależny od Applied Physics Laboratory, kontakt pan Stuarrt R. Nylund stuart_nylund@jhuapl.edu
Interesujący opis znajduje się w: Ion Release Experiment NSSDC ID: 1984-088B-1
Nazwa misji: AMPTE/IRM
Gdzie mówi się, że para kontenerów Li/Ba produkuje łącznie 2E25/7E24 atomów Li / Ba.
Zobacz szczegóły artykułu: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985 Numer specjalny strona 253 G. Haerendel
Główny badacz: Dr Arnoldo Valenzuela Max Planck Institute
oraz Dr Gerhard Haerendel, badacz Max Planck Institute, hae@mpe.mpg.de
Stwierdzono więc, że doświadczenie AMPTE rzeczywiście miało miejsce. Wyrzucono jony baru i litu w celu badania magnitosfery ziemskiej i tworzenia sztucznych komet (i/lub chmur?).
2/ Rola jonów litu i baru****
Artykuły są pobierane dzięki www.ntis.gov, a następnie za pomocą silnika wyszukiwania
Należy zauważyć, że strona: http://library.lanl.gov/catalog usunęła wszystkie artykuły online, w tym zwłaszcza:
„Observations and Theory of the AMPTE magnetotail barium releases” LA-10904-MS
Los Alamos Technical Report
Nawet przechodząc przez: http://nuketesting.enviroweb.org/lanltech
Lub http://www.envirolink.org/issues/nuketesting/
„Simulation of Ampte Releases: A Controlled Global Active Experiment.
Science and Engineering Research Council, Chilton (England). Rutherford Appleton Lab.;
California Univ., Los Angeles. Dept. of Physics. »
Typ produktu: Raport techniczny
Numer zamówienia NTIS: PB91-224782
Liczba stron: 31 stron
Data: styczeń 1991
Autorzy: R. Bingham, F. Kazeminejad, R. Bollens, J. M. Dawson
Ampte spacecraft releases w 1984 roku obejmowały dwa składniki chemiczne: Lit, który jonizuje się przez fotojonizację w około 1 godzinę, a bar, który jonizuje się w około 30 sekund. Oba typy chemikaliów były używane do badania różnych procesów fizycznych, wyrzuty litu służyły do badania ścieżki, jaką cząstki wiatru słonecznego wchodzą do magnitosfery Ziemi, a wyrzuty baru służyły do badania interakcji neutralnego gazu i przepływającego plazmy. Wyrzuty baru stworzyły pierwsze sztuczne komety, podczas gdy wyrzuty litu stworzyły największe sztuczne obiekty. Wyrzuty Ampte zostały zasymulowane za pomocą 2- i 3-D hybrydowych kodów z kinetycznymi jonami i bezmasowymi płynnymi elektronami. Kod został uogólniony w celu uwzględnienia produkcji plazmy przez stopniowo jonizujący gaz w przepływającej plazmie. W symulacjach sztucznej komet Ampte autorzy mogli wykazać generowanie kawerny diamagnetycznej, która zwalnia i odchyla protony wiatru słonecznego, przyspieszanie cząstek komet i boczne odchylanie głowy komet oraz falowe zniekształcenia na jednej stronie głowy komet, które wyjaśniono w kontekście niestabilności Rayleigha-Taylora.
Numer raportu: RAL-91-006
Numer kontraktu: N/A
Numer projektu: N/A
Numer zadania: N/A
Zgłoszenie NTIS: 9121
Dwa punkty są szczególnie ważne: jony baru wywołały pierwsze sztuczne komety, a jony litu stworzyły największe obiekty, jakie kiedykolwiek stworzyła ludzkość.
W drugim raporcie należy zauważyć, że jony baru są odpowiedzialne za powstanie bardziej lub mniej niestabilnej kawerny diamagnetycznej w wietrze słonecznym.
Ta niestabilność jest również wspomniana w „Hall magnetohydrodynamics in space and laboratory plasmas” przez J.D Huba
Beam Physics Branch, Plasma Physics Division, Naval Research Laboratory, Washington DC 20375
Phys. Plasmas 2 (6) czerwiec 1995 strony 2504-2513,
gdzie wspomniano o doświadczeniu AMPTE (i także jego następcy, doświadczeniu CRRES G-10 20 stycznia 1991):
„Podczas misji NASA AMPTE, wyrzuty baru zostały wykonane w magnitosferze Ziemi na wysokości R = 11 Re. W tych eksperymentach neutralne atomy baru rozszerzają się radialnie z prędkością 1 km/s i fotojonizują w skali czasu 28 sekund. Następna ekspansja plazmy to wysoka kinetyczna beta plazmy (betak= 4piMoVo²/B²>>1, gdzie Mo to masa jonów baru) i jest sub Alfvenic (Vo<<Va=180km/s). Nastąpiły następujące zjawiska: (1) plazma baru utworzyła gęstą powłokę; (2) ustawiono prądy diamagnetyczne na powierzchni powłoki, które generowały kawernę magnetyczną; (3) ekspansja zatrzymała się, gdy początkowa energia kinetyczna była porównywalna z energią magnetyczną „zawartą” ; (4) kawerna magnetyczna w końcu zawaliła się, zwracając system do warunków przed wyrzutem.
Nieprzewidzianą cechą eksperymentu było wystąpienie niestabilności podczas fazy ekspansji wyrzutów, duże, zorientowane wzdłuż pola magnetycznego, gęstościowe zaburzenia na powłokach. ... dodatkowe wyrzuty baru na dużej wysokości zostały wykonane podczas misji NASA CRRES (Combined Released and Radiations Effects Satellite), a podobne zjawiska zostały zaobserwowane. Podczas wyrzutu CRRES G-10 analiza danych z magnetometru wskazała na duże oscylacje pola magnetycznego. Na koniec, Hall MHD został również użyty do wyjaśnienia nieprzewidzianego ruchu transwersalnego wyrzutu baru AMPTE w wietrze słonecznym. »
Wygląda więc, że istnieją niezrozumiane zjawiska interakcji, a brak wykrycia jonów (Li i Ba) po wyrzutach jest podkreślony w wielu artykułach:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/Ch3.html
http://www-scc.igpp.ucla./edu/scc/textbook/mmm.html
w „Multipoint Magnetospheric Measurements” Advance in space Research 8(9) . Pergamon Press Oxford 1988
„Studia interakcji z chmurą były spektakularnie udane, ale żadnych jonów nie wykryto w wewnętrznej magnitosferze w wyniku tych wyrzutów” .
i w końcu
http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Educatcc/Sconct15.html
„Chmury jonów baru” które wyjaśniają metodę i wygląd z pięknym zdjęciem „wkrótce jasno-zielona chmura oddzielona od zielonej, zwykle wydłużona lub pasowata w kierunku linii pól magnetycznych, które kierują jony” bez zapominania o chmurach litu
http://spacelink.nasa.gov/NASA.Projects...tmosphere/CRRES/Status.reports/91-01-18
A lithium canister was ejected from the satellite as planned, resulting in formation of a glowing reddish cloud at 11 :20 pm CST (Jan. 17)
**Oba typy jonów są używane, baru i litu. ****Bar jest zielony z lekkimi śladowymi niebieskimi. **Litu jest czerwony
**Wygląda ? ? że bar jest niestabilny ? **Wygląda, że lit tworzy bardziej stabilne ślady na większych obszarach ?
Wciąż pozostaje do wyjaśnienia bar, który nie został wykryty / obserwowany .
Linie powinny być:
** Ba neutralny: 553,5 nm**
** **Ba zjonizowany: 455,4 nm / 493,4 nm, najmocniejszy to 455,4 nm
**http://ftp.aer.com/users/pad/moddpac/v062001.ps ******
Należy zauważyć, że pochodzi on z widma Pic du Midi i jest graniczny dla La Palma
**( Pic du Midi (5500-7000 A) and La Palma (INT; 4000-6000 A) **
Inne obserwatoria nie obserwowały w tym zakresie widma .**** ---
Dodatek 2
Oszacowanie wielkości SL9
przed jego rozpadem
7 lipca 1992****
Przyjmując następujące założenia P = 45 W/m2 (czyli stała słoneczna na Jowiszu)
Średnica ciała: 10 km, albedo: 0,04,
wynika:
Moc promieniowana z powrotem: 1,8 108 W
Moc otrzymana na Ziemi: 4 1017 W/m2 (zaokrągliłem odległość Jowisza - Ziemi do 4 AU)
Wziąłem za referencję gwiazdę standardową Vega (Alpha Lyrae) Mag 0 około, której rozkład spektralny jest podany na stronie 176 w „New Cosmos”
Średnia gęstość spektralna: 5 10-11 W/m2/nm
Zaokrągliłem średnią gęstość spektralną na widmie 400 do 800 nm i zintegrowałem, aby uzyskać średnią moc w widzialnym zakresie jako odniesienie do wielkości 0.
Następnie stosując klasyczną formułę Pogsona (M2-M1=-2,5 logM2/M1) otrzymujemy widzialną wielkość obiektu SL9 21,7.
To potwierdza przybliżone obliczenia Lindgrena, ponieważ gwiazda jest niebieska, a wrażliwość jego płyty lub CCD w tamtym czasie na pewno była bardziej czerwona, wartości odległości są lekko zaokrąglone, jednak rzędy wielkości są odpowiednie.
Jeśli zmienimy albedo: bardzo niskie przechodząc od 0,04 do 0,08, zyskujemy 0,75 Mag (równoważne zmianie średnicy o czynnik pierwiastka z 2).
Zatem wielkość obiektu (jeśli nie emitowałby) przed jego rozpadem przy przejściu przez granicę Roche, powinna być w zakresie wielkości 21 / 22.
To oznacza, że był na granicy wykrywalności, potrzebne byłyby dokładne charakterystyki teleskopu Schmidt 1 m ESO i płytek lub CCD w płaszczyźnie ogniskowej, aby stwierdzić, obliczając stosunek S/N, ale globalnie można powiedzieć, że był na granicy wykrywalności.
(Nie należy zapominać o szumie nieba, który wynosi około Mag 22 na arcsec2)
Zatem nie jest niemożliwe, że jego wykrycie nie powiodło się, zależy to głównie od sprzętu detekcyjnego i czasów ekspozycji, które zostały wykonane w tej poszukiwaniu. ****
** Liczba odwiedzin tej strony od 3 grudnia 2003 r. ** :
Powrót do Nowości Powrót do Przewodnika Powrót do strony głównej
