Шумахер Леви SL9 ударил по Юпитеру
Синтез исследования, проведенного по делу SL9
3 декабря 2003 года
Вторая часть
7/ Удары — фотографии
7/ Выводы — открытые вопросы****
Повторяя таблицу частичных выводов анализа до удара, становится очевидным, что
Примечание: NC — несовместимо, C — совместимо, I — необходимы дополнительные исследования
Происхождение SL9 Комета Астероид типа Док SL9
Углистые хондриты
тип С
Нет обнаружения
До разрушения NC/I1 NC/I1 C/I1
Нет обнаружения
После разрушения NC/I1 NC/I1 C/I1
Пылевой хвост NC C C
Без эмиссии
Орбита C C C
Отсутствие газовой активности NC/I2 C C
Красноватый оттенок / + красный солнечный диск C C C/I3
Затухание красного свечения C C C
Альбедо 0,04 NC C C
Обнаружение Mg++ C ? ? C C
Силикаты C ? ? C NC
Линии лития NC C C****
Отсутствие бария C C NC ?
Дополнительная информация (линии лития, силикаты, отсутствие бария) позволяет сделать дальнейшие выводы. Это не комета (отсутствие лития)
Гипотеза об астероиде типа углистых хондритов С1 в внешнем поясе астероидов, захваченном Юпитером, объясняет все наблюдения: отсутствие газовой активности, очень низкое альбедо 0,04, объясняющее крайнюю границу необнаружения (этот момент остается спорным), «псевдохвост», состоящий из обломков разрушения, наличие силикатов, линия лития, согласующаяся с другими при учете неравномерной насыщенности.
Что касается документа SL9, присутствие силикатов и обнаружение множества металлов является проблематичным, как и полное отсутствие бария.
Что касается количества энергии, выделившейся при ударе, принимая следующие допущения (Z Sekanina (16) § 6, масса 10¹⁷ г, диаметр 10 км, плотность 0,2, скорость 10 км/с (а не 60 км/с, так как более правдоподобно использовать классическую скорость вхождения метеоров после торможения в атмосфере для расчета энергии в точке удара), получаем энергию порядка 5·10²¹ Джоулей, что эквивалентно массе около 50 тонн (половина антиматерии) при эквиваленте E=mc² для суммы всех ударов.
При допущении скорости входа 30 км/с, в целом получаем порядка 500 тонн, то есть около 250 тонн антиматерии необходимо произвести для суммы всех ударов.
Для самого мощного удара, соответствующего фрагменту диаметром 4 км, при скорости входа 30 км/с (что, вероятно, сильно преувеличено), получаем 32 тонны, то есть половину антиматерии необходимо произвести.
Таким образом, масштабы массы, которые необходимо было бы доставить, не противоречат возможностям транспортировки и числу полетов.
Следовательно, наиболее вероятной гипотезой является астероид типа углистых хондритов С1, гипотеза о комете должна быть отвергнута, в то время как гипотеза документа SL9 не объясняет присутствие силикатов, множества металлов и отсутствие бария, хотя все расчеты массы согласуются.
Единственный оставшийся нерешенный вопрос — отсутствие обнаружения до марта 1993 года. Только снимки Юпитера, сделанные в июле-августе 1992 года, могли бы окончательно решить этот вопрос.
****
8/ Библиография
(1) * Европейский семинар по SL-9/Юпитер 13–15 февраля 1995 года, штаб-квартира ESO, Гарминг, Германия — Труды № 52, отредактировано R. West и H. Böhnhardt — ISBN 3-923524-55-2
(2) «Комета Шумахера-Леви 9», Pour La Science, специальный выпуск, апрель 1999 года, «Небесные земли»
(3) http://www2.globetrotter.net/astroccd/biblio/berdtb00.htm
(4) http://www.astrosurf.org/lombry/sysol-jupiter-sl9-2.htm
(5) Ограничения, налагаемые наблюдениями на состав и природу кометы D/Shoemaker-Levy 9, Жак Кровизье, Обсерватория Парижа, Мюдон
(6) Pour La Science, специальный выпуск, апрель 1999 года, «Небесные земли», стр. 120–126, Жан Лю и Дэвид Джеуитт, 1999, Пояс Койпера
(7) Поиск комет, сталкивающихся с Юпитером: первая кампания, Icarus 107, 311–321, Танкреди Г., Линдгрен М., 1994
(8) IAU Circ № 5892, Танкреди Г., Линдгрен М., Лагерквист С.И., 1993
(9) Наблюдения до удара кометы P/Shoemaker-Levy 9, Дэвид Джеуитт, Институт астрономии, 2680 Woodlawn Drive, Хонолулу, HI 96822
(10) Морфологическое исследование изображений SL-9, полученных на Ла Силья (1–15 июля 1994 года), Р.М. Уэст (ESO), Р.Н. Хук (ESO), О. Хайнот (Институт астрономии, Хонолулу, Гавайи, США)
(11) Съемка фотометрии и цвета кометы Шумахера-Леви 9, Г.П. Чернова, Н.Н. Киселев, К. Йокерс, Институт аэрономии Макса Планка, Postfach 20, D-37189 Катленбург-Линдау, Германия
(12) Наблюдения Шумахера-Леви 9 на NTT: съемка и спектроскопия, Дж.А. Штюве, Р. Шульц, М.Ф. А’Хирн, Институт аэрономии Макса Планка, Postfach 20, D-37189 Катленбург-Линдау, Германия, Отдел астрономии, Университет Мэриленда, Колледж-Парк, Md 20742, США
(13) Наблюдения кометы Шумахера-Леви 9 на Пике дю Ми и Обсерватории Верхней Прованса, Ф. Колас, Л. Жорда, Ж. Лекашё, Ж.Э. Арло, П. Лаак, В. Туилло, Бюро долгот, 3 rue Mazarine, F-75003 Париж, Франция, Обсерватория Парижа-Мюдон, ARPEGES, F-92195 Мюдон Седекс, Франция, Обсерватория Пика дю Ми, Баньер-де-Бигорр, Франция
(14) Ядра кометы Шумахера-Леви 9 на изображениях, полученных с телескопа Хаббл, Зденек Секанина, Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния 91109, США
(15) Наблюдения P/Shoemaker-Levy 9 в фильтрах Джонсона B, V и R с обсерватории Калар-Альто 2–3 июня 1994 года, Д.Э. Треллинг, Х.У. Келлер, Х. Рауэр, Р. Шульц, Н. Томас, Институт аэрономии Макса Планка, 37189 Катленбург-Линдау, Германия
(16) Расщепление ядра кометы Шумахера-Леви 9, Зденек Секанина, Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния 91109, США
(17) Взаимодействие пылевой магнитосферы при ударах кометы Шумахера-Леви 9, В.-Х. Ип, Институт аэрономии Макса Планка, Postfach 20, D-37189 Катленбург-Линдау, Германия, Отдел астрономии
(18) Некоторые временные и спектральные особенности столкновений G и R, наблюдаемые ближним инфракрасным спектрометром «Галилео», Р.У. Карлсон, П.Р. Вайсман, Дж. Хуи, М. Сегура, У.Д. Смит, К.Х. Бейнс, Т.В. Джонсон (отдел земных и космических наук, Лаборатория реактивного движения), П. Дроссарт и Т. Энкранц (DESPA, Обсерватория Парижа), Ф. Лидер и Р. Мехлман (Институт геофизики и планетарной физики, Университет Калифорнии в Лос-Анджелесе)
(19) Атлас астрономии Сток (1976)
(20) Новый космос, 5-е издание — 2002 — Введение в астрономию и астрофизику, А. Унсёльд / Б. Басчек, Springer
(21) Университет Кингс-Колледжа Лондона, эксперимент AMPTE http://www.mssl.ucl.ac.uk/www_plasma/missions/ampte.html
(22) Состав SL9 http://www.seds.org/~rme/sl9.html
(23) Типичный состав кометы. Стандартная комета: комета Хейля-Боппа **
Ссылка: Бокелее-Морван, Д., Лис, Д.К., Винк, Дж.Э., Деспуа, Д., Кровизье, Ж., Бахильер, Р., Бенфорд, Д.Дж., Бивер, Н., Колом, П., Дэвис, Дж.К., Жерар, Э., Жерман, Б., Худ, М., Мехрингер, Д., Морено, Р., Пауберт, Г., Филлипс, Т.Г., Рауэр, Г.: 2000, Новые молекулы найдены в комете C/1995 O1 (Хейль-Боппа). Исследование связи между кометным и межзвездным материалом. Астрономия и астрофизика 353, 1101
Контакты: Доминик Бокелее-Морван, Жак Кровизье, Обсерватория Парижа, ARPEGES
(24) Наблюдения атомных линий после ударов кометы SL-9 L и Q1 на Юпитер / М. Руус-Сероте, А. Баруци, Ж. Кровизье, П. Дроссарт, М. Фулькиньони, Ж. Лекашё, Ф. Роуес, Обсерватория Парижа (секция Мюдон)
(25) Быстрая спектральная изменчивость струй на Юпитере от вторичных ядер кометы Шумахера-Леви 9 / К.И. Чурюмов, В.П. Тарашчук (Астрономическая обсерватория Киевского университета, Украина), В.В. Прокофьева (Крымская астрофизическая обсерватория, Украина)
(26) Высокотемпературная химия в огненном шаре ударов SL9 / С. Борунов, П. Дроссарт, Т. Энкранц / DESPA, Обсерватория Парижа-Мюдон
(27) Наблюдения и исследования китайской группы «Наблюдение за Юпитером» / Сичао Ван, Бочэнь Цянь, Келиан Хуан, Обсерватория Пурпурной горы, Китайская академия наук, Обсерватория Шанхая, Факультет физики, Нанкинский университет
(28) Спектральный состав SL9 .. http://www.jpl.nasa.gov/sl9/news35.html
| ДОПОЛНЕНИЕ 1 |
|---|
****| Эксперимент AMPTE |
|---|
** **
Активные магнитосферные частицы-трассеры
1/ Ссылки и существование
Эксперимент AMPTE упоминается в документе SL9 как предварительный эксперимент, использованный для тестирования маскировки объекта SL9 путем выброса ионов лития и бария, которые были сделаны флуоресцирующими солнечным ветром, создавая иллюзию кометы.
Цель данного документа:
- проверить, действительно ли этот эксперимент был проведен
- описать эксперимент с указанием ссылок
- определить точную роль ионов
- выяснить, какие допущения и ограничения необходимы для переноса этого на случай SL9
Эксперимент AMPTE действительно проводился. Он был разработан совместно Германией, Англией и США. Состоит из трех спутников:
CCE: исследователь состава заряженных частиц IRM: модуль выброса ионов UKS: Британский спутник NASA Германия, очевидно Великобритания Апплидед Физика Лаборатория Джона Хопкинса Макс-Планк Институт для экзотеррестириальных исследований Муллардское космическое центр (UCL)
Источник: NASA Historical Handbook, стр. 386–388 и таблицы 4-36, 4-37, 4-38
Три спутника были запущены 16 августа 1984 года на эллиптические орбиты:
Тип CCE IRM UKS Апоцентр 49 618 км 113 818 км 113 417 км Перигей 1174 км 0402 км 1002 км Наклонение 02,9° 27,0° 26,9° Период 939,5 мин 2653,4 мин 2659,6 мин Масса 242 кг 705 кг 077 кг Конец жизни 14/07/1989 Ноябрь 1987 вышел из строя после 5 месяцев
Модуль IRM содержит (среди прочего) 16 контейнеров выброса, установленных парами: 8 с смесью Li-CuO и 8 других с Ba-CuO, которые при запуске на расстоянии более одного километра от спутника выбрасывают горячий газ лития и бария.
Источник: NASA Historical Handbook, стр. 455, таблица 4-37 «Характеристики модуля выброса ионов»
Модули содержат широкий спектр измерительных приборов: спектрографы, анализаторы ионов, измерители магнитных полей, анализаторы энергии частиц и т.д.
Одной из целей AMPTE является (среди прочего): «Изучение взаимодействия искусственно введенной плазмы с солнечным ветром»
Также четко указано: «Ожидаемым результатом было образование искусственных комет, которые наблюдались с самолетов и с земли»
Источник: NASA Historical Handbook, стр. 386
Было четыре выброса лития/бария. Четко указано:
«Помимо наблюдений с космических аппаратов, наземные станции и самолеты в Северном и Южном полушариях наблюдали искусственную комету и выброс хвоста»
Также следует отметить, что это упоминается в других статьях:
«Ионы-трассеры не были обнаружены в данных CCE, что удивительно, поскольку, согласно общепринятым теориям, значительный поток трассеров должен был быть зафиксирован на CCE»
а также: «Космические аппараты также создали две искусственные кометы из бария. В обоих случаях различные наземные наблюдательные пункты получили хорошие изображения этих комет».
Источник: NASA Historical Handbook, стр. 387
Выбросы можно точно датировать:
http://sd-www.jhuapl.edu/AMPTE/ampte_mission.html
2 облака лития 11 и 20 сентября 1984 года
2 искусственные кометы из бария 27 декабря 1984 года и 18 июля 1985 года
2 выброса бария и 2 выброса лития 21 марта, 11 апреля, 23 апреля и 13 мая 1985 года
Карта выбросов представлена здесь:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/CR-1863.html
где видно, что облака лития кажутся чрезвычайно протяженными, в то время как кометы бария намного более компактны.
Все эксперименты подробно описаны на сайтах:
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog
Hot Plasma Composition Experiment (HPCE) NSSDC ID: 1984-088A-1
И т.д. MEPA / CHEM/MAG/
Полное описание приведено в * IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985, специальный выпуск*
К сожалению, данные о массовой энергии спектра CDAW9 на магнитной ленте, касающиеся HPCE CCE NSSDC ID: SPMS – 00170, 84-088A-01C, классифицированы! Они зависят от Апплидед Физика Лаборатории, контакт мистер Стюарт Р. Найлунд stuart_nylund@jhuapl.edu
Интересное описание приведено в: Ion Release Experiment NSSDC ID: 1984-088B-1
Название миссии: AMPTE/IRM
Где указано, что пара контейнеров Li/Ba производила в общей сложности 2E25/7E24 атомов Li/Ba.
Особое внимание следует уделить статье: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985, специальный выпуск, стр. 253, Г. Харендель
Главный исследователь: доктор Арнольдо Валенсуэла, Макс-Планк Институт
Также доктор Герхард Харендель, исследователь, Макс-Планк Институт, hae@mpe.mpg.de
Таким образом, установлено, что эксперимент AMPTE действительно проводился. Были выброшены ионы бария и лития с целью изучения магнитосферы Земли и создания искусственных комет (и/или облаков?).
2/ Роль ионов лития и бария****
Статьи доступны через www.ntis.gov, затем с помощью поискового двигателя
Следует отметить, что сайт: http://library.lanl.gov/catalog удалил все онлайн-статьи, включая:
«Наблюдения и теория выбросов бария в магнитотаиле AMPTE» LA-10904-MS
Лос-Аламосский технический отчет
Даже при переходе по ссылкам: http://nuketesting.enviroweb.org/lanltech
Или http://www.envirolink.org/issues/nuketesting/
«Моделирование выбросов AMPTE: контролируемый глобальный активный эксперимент.
Научно-инженерный исследовательский совет, Чилтон (Англия). Лаборатория Рутгерса-Апплтона;
Калифорнийский университет, Лос-Анджелес. Отдел физики. »
Тип продукта: технический отчет
Номер заказа NTIS: PB91-224782
Количество страниц: 31 страница
Дата: январь 1991 года
Авторы: Р. Бингем, Ф. Каземинеджад, Р. Боллэнс, Дж. М. Дэйсон
Выбросы космических аппаратов AMPTE в 1984 году включали два химических вещества: литий, который ионизируется фотоионизацией примерно за 1 час, и барий, который ионизируется примерно за 30 секунд. Оба вещества использовались для изучения различных физических процессов: выбросы лития использовались для изучения пути, по которому солнечные ветровые частицы проникают в магнитосферу Земли, а выбросы бария — для изучения взаимодействия нейтрального газа и текущей плазмы. Выбросы бария впервые создали искусственные кометы, а выбросы лития создали самые крупные объекты, когда-либо созданные человеком. Выбросы AMPTE были смоделированы с помощью 2- и 3-мерных гибридных кодов с кинетическими ионами и массой нулевых электронов. Коды обобщены для включения образования плазмы из постепенно ионизирующегося газа в текущей плазме. В моделировании искусственной кометы AMPTE авторы смогли продемонстрировать образование диамагнитной полости, которая замедляет и отклоняет протоны солнечного ветра, ускорение частиц кометы и боковое отклонение головы кометы, а также появление ряби плотности на одной стороне головы кометы, объясняемое неустойчивостью Рэлея-Тейлора.
Номер отчета: RAL-91-006
Номер контракта: N/A
Номер проекта: N/A
Номер задания: N/A
Сообщение NTIS: 9121
Два момента особенно важны: ионы бария создали первые искусственные кометы, а ионы лития создали самые крупные объекты, когда-либо созданные человеком.
Также в другом отчете указано, что ионы бария являются причиной образования диамагнитной полости, более или менее нестабильной в солнечном ветре.
Эта нестабильность также упоминается в «Холловская магнитогидродинамика в космосе и лабораторных плазмах» Дж.Д. Хубы
Отдел физики пучков, Отдел физики плазмы, Военно-морская исследовательская лаборатория, Вашингтон, округ Колумбия 20375
Phys. Plasmas 2 (6) июнь 1995 г., стр. 2504–2513,
Где упоминается эксперимент AMPTE (а также его преемник, эксперимент CRRES G-10 20 января 1991 года):
«Во время миссии NASA AMPTE выбросы бария проводились в магнитотаиле Земли на высоте R = 11 Re. В этих экспериментах нейтральные атомы бария расширялись радиально со скоростью 1 км/с и фотоионизировались за время порядка 28 секунд. Последующее расширение плазмы — это плазма с высоким кинетическим бета-параметром (betak = 4πMoVo²/B² >> 1, где Mo — масса ионов бария) и подальфвеновская (Vo << Va = 180 км/с). Произошло следующее: (1) плазма бария образовала плотную оболочку; (2) на поверхности оболочки возникли диамагнитные токи, генерирующие магнитную полость; (3) расширение остановилось, когда начальная кинетическая энергия сравнялась с энергией «захваченного» магнитного поля; (4) магнитная полость в конечном итоге рухнула, вернув систему в исходное состояние до выброса.
Одним из неожиданных результатов эксперимента стало возникновение нестабильности во время фазы расширения выбросов, на оболочке образовались крупномасштабные, выровненные по полю плотностные возмущения. ... Дополнительные выбросы бария на высоких высотах проводились во время миссии NASA CRRES (спутник комбинированных выбросов и радиационных эффектов), и были зафиксированы аналогичные явления. Во время выброса CRRES G-10 анализ данных магнитометра на месте выявил крупномасштабные колебания магнитного поля. Наконец, Холловская МГД также использовалась для объяснения неожиданного поперечного движения выброса бария AMPTE в солнечном ветре. »
Таким образом, существуют плохо понятные явления взаимодействия, а отсутствие обнаружения ионов (Li и Ba) после выбросов подчеркивается в нескольких статьях:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/Ch3.html
http://www-scc.igpp.ucla./edu/scc/textbook/mmm.html
в «Многоточечных измерениях магнитосферы» Advance in space Research 8(9). Pergamon Press Oxford 1988
«Исследование взаимодействия с облаком было чрезвычайно успешным, но ионы не были обнаружены в внутренней магнитосфере в результате этих выбросов».
и, наконец,
http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Educatcc/Sconct15.html
«Облака ионов бария», объясняющие метод и внешний вид с красивой фотографией: «вскоре появляется голубое облако, отделенное от зеленого, обычно вытянутое или полосатое в направлении линий магнитного поля, которые направляют ионы», не забывая облака лития
http://spacelink.nasa.gov/NASA.Projects...tmosphere/CRRES/Status.reports/91-01-18
Контейнер с литием был выброшен с спутника, как и планировалось, что привело к образованию светящегося красноватого облака в 23:20 по центральному времени (17 января)
Оба типа ионов используются: барий и литий. Барий выглядит зеленым с легкими голубыми оттенками. Литий выглядит красным
Кажется ли? ? что барий нестабилен? Кажется, что литий образует более стабильные следы на более широких территориях?
Однако остается нерешенным вопрос о барии, который не был обнаружен/наблюдался.
Линии должны быть:
Нейтральный Ba: 553,5 нм
****Ионизированный Ba: 455,4 нм / 493,4 нм, наиболее сильная — 455,4 нм
**http://ftp.aer.com/users/pad/moddpac/v062001.ps ******
Следует отметить, что она выходит за пределы спектра Пика дю Ми и находится на грани для Ла-Пальмы
**( Пик дю Ми (5500–7000 Å) и Ла-Пальма (INT; 4000–6000 Å) **
Другие обсерватории не наблюдали в этом диапазоне спектра.**** ---
Дополнение 2
Оценка величины SL9
до его разрушения
7 июля 1992 года****
Принимая следующие допущения: P = 45 Вт/м² (то есть солнечная постоянная на Юпитере)
Диаметр тела: 10 км, альбедо: 0,04,
мы получаем:
Мощность излучения обратно: 1,8·10⁸ Вт
Мощность, полученная на Земле: 4·10¹⁷ Вт/м² (я округлил расстояние Юпитер-Земля до 4 а.е.)
Я взял за основу стандартную звезду Вега (Альфа Лира) с величиной около 0, спектральное распределение которой приведено на рис. 6.7, стр. 176 в «Новом космосе»
Средняя спектральная плотность: 5·10⁻¹¹ Вт/м²/нм
Я аппроксимировал среднюю спектральную плотность на спектре от 400 до 800 нм и проинтегрировал, чтобы получить среднюю мощность в видимом диапазоне как эталон для величины 0.
Затем, применяя классическую формулу Погсона (M2-M1 = -2,5 log(M2/M1)), получаем видимую величину объекта SL9 21,7.
Это подтверждает приблизительно расчеты Линдгрена: звезда синяя, но чувствительность его пластины или CCD в то время, вероятно, была скорее красной, значения расстояний немного округлены, однако порядок величины соответствует.
Если изменить альбедо: очень низкое, переходя от 0,04 до 0,08, мы получаем выигрыш в 0,75 величины (эквивалент изменения диаметра на множитель √2).
Таким образом, величина объекта (если бы он не излучал) до разрушения при прохождении границы Роша должна была находиться в диапазоне величин 21–22.
Это означает, что он был, вероятно, на грани обнаружения, для окончательного вывода необходимо иметь точные характеристики телескопа Шмидта диаметром 1 м Европейской южной обсерватории и пластины или CCD в фокальной плоскости, чтобы рассчитать необходимое соотношение сигнал/шум, но в целом можно сказать, что он был на грани обнаружения.
(Необходимо помнить, что шум неба составляет порядка величины 22 по угловому секунде в квадрате)
Таким образом, не исключено, что его обнаружение не удалось, это зависит в первую очередь от оборудования детектирования и времени экспозиции, использованных при этом поиске. ****
** Количество просмотров этой страницы с 3 декабря 2003 года **:
Вернуться к новостям Вернуться к руководству Вернуться на главную страницу
