Вплив Шумахера Леві SL9 на Юпітер
Синтез дослідження, що стосується справи SL9
3 грудня 2003 року
Друга частина
7/ Впливи - Фотографії
7/ Висновки - Відкриті питання****
Повертаючись до таблиці часткових висновків аналізу до впливу, випливає, що
Пояснення: NC: несумісні, C: сумісні, I: необхідні додаткові дослідження
Походження SL9 Комета Астероїд типу Doc SL9
** Вуглецеві хондрити**
** тип C**
Недетекція
До розпаду NC/I1 NC/I1 C/I1
Недетекція
Після розпаду NC/I1 NC/I1 C/I1
Пилова хвістка NC C C
Без випромінювання
Орбіта C C C
Відсутність газування NC/I2 C C
Вигляд Червоний / + червоний Сонце C C C/I3
Загасання червоного хмари C C C
Альбедо 0.04 NC C C
Детекція Mg++ C ? ? C C
Силікати C ? ? C NC
Лінії Літію NC C C****
Відсутність Барію C C NC ?
Додаткові інформації (лінія Літію, Силікати, відсутність Барію) дозволяють зробити інтерпретацію. Це не є кометою (відсутність Li)
Гіпотеза про астероїд типу вуглецеві хондрити типу C1, у зовнішньому поясі астероїдів, захоплений Юпітером, пояснює всі спостереження: відсутність газування, дуже низьке альбедо 0.04, що пояснює на крайній межі недетекцію (питання, що залишається проблематичним), психодувна хвістка, що складається з уламків розпаду, наявність силікатів, лінія Літію, що збігається з іншими, якщо врахувати різницю насичення.
Щодо документу SL9, наявність силікатів і виявлення багатьох металів є проблематичними, а також повна відсутність Барію.
Щодо кількості енергії від впливу, приймаючи такі припущення (Z Sekanina (16) § 6, маса 1017 г, діаметр 10 км, щільність 0.2, швидкість 10 км/с (а не 60 км/с, оскільки, ймовірно, більш правильно використовувати звичайну швидкість метеорів після гальмування атмосфери для розрахунку енергії в точці впливу), це дає енергію порядку 5. 1021 Дж, тобто в еквіваленті E = mc2, маса загалом порядку 50 тонн (тобто половина антиматерії), для суми всіх впливів.
Приймаючи гіпотезу про вхід зі швидкістю 30 км/с, загалом ми отримаємо близько 500 тонн, тобто приблизно 250 тонн антиматерії, щоб отримати суму всіх впливів.
Щодо найбільшого впливу, що відповідає фрагменту діаметром 4 км, зі швидкістю входу 30 км/с (дуже ймовірно, значно завищено), 32 тонни, тобто половина антиматерії, яку потрібно виробити.
Таким чином, порядки величин маси, які потрібно ввезти, не суперечать можливостям перевезення і кількості подорожей.
Отже, здається, найбільш ймовірною гіпотезою є астероїд типу вуглецеві хондрити C1, гіпотеза про комету має бути виключена, щодо гіпотези документу SL9 вона не пояснює наявність силікатів, багатьох металів і відсутність барію, хоча всі розрахунки маси є сумісними.
Єдине питання, яке залишається нерозкритим, це недетекція до 1993 року, тільки зображення, зроблені на Юпітері в липні / серпні 1992 року, могли б вирішити це питання.
****
8/ Бібліографія
(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) « Комета Шоумейкера-Леві 9 », Pour La Science Номер спеціальний квітень 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 Номер спеціальний квітень 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
Контакти: Домінік Бокелее-Морван, Жак Кровізьєр, Обсерваторія Парижа, ARPEGES
(24) Pic du Midi Observations of Atomic Lines Following impacts L and Q1 of Comet SL-9 with Jupiter / M. Roos-Serote, A Barucci, J. Crovisier, P. Drossart, M. Fulchignoni, J. Lecacheux and F. Roques Observatoire de Paris (Section de Meudon)
(25) Fast Spectral Variability of the Plumes on Jupiter from the Secundary Nuclei of D/Comet Shoemaker-Levi 9 / Churyumov K.I, Tarashchuk V.P. (Astronomical Observatory of Kiev University, Ukraine), Prokofeva V.V (Crimean Astrophysical Observatory , Ukraine)
(26) High temperature chemistry in the fireball of the SL9 impacts / S Borunov, P. Drossart, Th Encrenaz / DESPA, Observatoire de Paris-Meudon
(27) Observations and Studies of Chinese Jupiter Watch / Sichao Wang, Bochen Qian , Keliang Huang / Purple Mountain Observatory Chinese Academy of Sciences, Shangaï Observatory, Department of Physics Nanjing University
(28) Spectral SL9 composition .. http://www.jpl.nasa.gov/sl9/news35.html
| Додаток 1 |
|---|
****| Дослід AMPTE |
|---|
** **
Active Magnetospheric Particle Tracer Explorers
1/ Пов'язаність і існування
Дослід AMPTE згадується в документі SL9 як попередній дослід, який використовувався для тестування макіяжу об'єкта SL9, використовуючи викид іонів Літію та Барію, які були зроблені флюоресцентними сонячним вітром, що давало ілюзію комети .
Цей меморандум має на меті
-
перевірити, чи відбувся цей дослід
-
описати цей дослід з посиланнями - визначити точну роль іонів - побачити, які гіпотези та обмеження необхідні для того, щоб це було транспоновано на випадок SL9
Дослід AMPTE відбувся . Він був предметом спільного розробки Німеччини, Великої Британії та США . Він складається з трьох супутників :
CCE : Charge Composition Explorer IRM : Ion Release Module UKS : United Kingdom Satellite NASA Німеччина зрозуміло GB Applied Physics Laboratory John Hopkings Laboratory Max Planck Institut for Extraterrestrial Research Mullard Space Center (UCL)
Джерело: NASA Historical Handbook сторінки 386-388 і таблиця 4-36, 4-37, 4-38
Три були запущені 16 серпня 1984 року на еліптичні орбіти :
Тип CCE IRM UKS Апогей 49 618 км 113 818 км 113 417 км Перигей 1174 км 0402 км 1002 км Нахил 02.9° 27.0° 26.9° Період 939.5 хв 2653.4 хв 2659.6 хв Маса 242 кг 705 кг 077 кг Кінець життя 14/07/1989 листопад 1987 вийшов з ладу після 5 місяців
Модуль IRM містить (крім іншого) 16 корпусів викиду, зібрані парами, 8 містять суміш Li-CuO і 8 інших містять Ba-CuO, які при вибуху більш ніж на кілометр від супутника викидають гарячий газ Літію і Барію .
Джерело: NASA Historical Handbook сторінки 455 Таблиця 4-37 « Ion Release Module Characteristics »**
Модулі містять велику кількість різноманітних приладів, спектрографів, аналізаторів іонів, вимірювачів магнітних полів, аналізаторів енергії частинок тощо.
Однією з місій AMPTE є (серед інших): « Study the interaction between an artificially injected plasma and the solar wind »
Також чітко зазначено: « One expected result was the formation of artificial comets, which were observed from aircraft and from the ground »
Джерело: NASA Historical Handbook сторінка 386
Було чотири викиди Літію / Барію. Чітко зазначено:
« In addition to the spacecraft observations, ground stations and aircraft in the Northern and Southern Hemispheres observed the artificial comet and tail releases »
Також варто зазначити, і це буде повторено в інших статтях:
« 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 »
а також: « The spacecraft also formed two barium artificial comets . In both instances a variety of ground observation sites obtained good images of these comets » .
Джерело: NASA Historical Handbook сторінка 387
Викиди можна точно датувати :
http://sd-www.jhuapl.edu/AMPTE/ampte_mission.html
2 хмари Літію 11 і 20 вересня 1984 року
2 штучні комети Барію 27 грудня 1984 року і 18 липня 1985 року
2 викиди Барію і 2 викиди Літію 21 березня, 11 квітня, 23 квітня і 13 травня 1985 року
Карта викидів наведена :
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/CR-1863.html
де видно, що хмари Літію здаються дуже розширеними, тоді як комети Барію набагато більш компактні .
Усі експерименти описані більш детально на сайтах :
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog
Hot Plasma Composition Experiment (HPCE) NSSDC ID : 1984-088A-1
Etc etc .. MEPA / CHEM/MAG/
Повний опис наведено в* IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985 Special Issue*
Це шкода, що 6.4 хвилини CDAW9 Mass Energy Spectra Data on Magnetic Tape, що стосується HPCE CCE, NSSDC ID: SPMS - 00170, 84-088A-01C, є класифікованим! він залежить від Applied Physics Laboratory, зв'яжіться з г. Стюартом Р. Нілундом stuart_nylund@jhuapl.edu
Цікавий опис наведено в: Ion Release Experiment NSSDC ID: 1984-088B-1
Назва місії: AMPTE/IRM
Де зазначено, що пара контейнерів Li/Ba виробляє загальну кількість 2E25/7E24 атомів Li / Ba .
Див. особливо статтю: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing GE-23 1985 Special Issue p.253 G. Haerendel
Головний дослідник: доктор Арнольдо Валенсuela Max Planck Institute
Також доктор Герхард Герендель, дослідник Max Planck Institute, hae@mpe.mpg.de
Отже, доведено, що дослід AMPTE відбувся. Він викинув іони барію та літію з метою вивчення магнітосфери Землі та створення штучних комет (і/або хмари?).
2/ Роль іонів Літію та Барію****
Статті отримані через www.ntis.gov, потім за допомогою пошукового двигуна
Варто зазначити, що сайт: http://library.lanl.gov/catalog видалив усі статті в мережі, зокрема:
« Observations and Theory of the AMPTE magnetotail barium releases » LA-10904-MS
Los Alamos Technical Report
Навіть через: http://nuketesting.enviroweb.org/lanltech
Або 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. »
Тип продукту: Технічний звіт
Номер замовлення NTIS: PB91-224782
Кількість сторінок: 31 сторінка
Дата: січень 1991 року
Автор: Р. Бінгем, Ф. Каземінеджад, Р. Боллєнс, Дж. М. Девоу
Ампте космічні апарати в 1984 році включали дві хімічні речовини: Літій, який іонізується фотонізацією приблизно за 1 годину, і Барій, який іонізується приблизно за 30 секунд. Обидві типи хімічних речовин використовувалися для вивчення різних фізичних процесів, викиди Літію використовувалися для дослідження шляху, яким сонячні частинки входять у магнітосферу Землі, а викиди Барію використовувалися для дослідження взаємодії нейтрального газу і потоку плазми. Викиди Барію вперше створили штучні штучні комети, тоді як викиди Літію створили найбільші штучні об'єкти. Викиди Ампте були моделювані за допомогою 2- і 3-вимірних гібридних кодів з кінетичними іонами і масовими рідинними електронами. Коди узагальнені для включення виробництва плазми шляхом поступової іонізації газу в потоці плазми. У моделях штучної комети Ампте автори змогли продемонструвати генерацію діамагнітної порожнини, яка уповільнює і відхиляє сонячні протони, прискорення частинок комети і бічне відхилення голови комети та хвилі щільності, що з'являються з одного боку голови комети, які пояснюються нестійкістю Рейлея-Тейлора.
Номер звіту: RAL-91-006
Номер контракту: N/A
Номер проекту: N/A
Номер завдання: N/A
Оголошення NTIS: 9121
Два пункти особливо варто зазначити: іони барію виробили перші штучні комети, а іони Літію виробили найбільші об'єкти, коли-небудь зроблені людиною.
Також в другому звіті зазначено, що іони Барію відповідальні за утворення діамагнітної порожнини, більш-менш нестабільної, у сонячному вітрі.
Ця нестабільність також згадується в « Hall magnetohydrodynamics in space and laboratory plasmas » Дж. Д. Хуба
Beam Physics Branch, Plasma Physics Division, Naval Research Laboratory, Washington DC 20375
Phys. Plasmas 2 (6) June 1995 pp 2504-2513,
де згадується про дослід AMPTE (і також про його наступника, дослід CRRES G-10 20 січня 1991 року):
« Під час місії NASA AMPTE барій був викинутий у магнітотайлі Землі на висоті R = 11 Re. У цих експериментах нейтральні атоми барію розширюються радіально зі швидкістю 1 км/с і фотоіонізуються за 28 секунд. Потім розширення плазми є високим кінетичним бета-плазмою (betak= 4piMoVo²/B²>>1, де Mo - маса іонів барію) і підальфвенічним (Vo<<Va=180км/с). Відбувся наступний динамічний процес: (1) плазма барію утворила щільну оболонку; (2) були встановлені діамагнітні струми на поверхні оболонки, які генерують магнітну порожнину; (3) розширення зупинилося, коли початкова кінетична енергія була порівняна з енергією «відсмоктаного» магнітного поля; (4) магнітна порожнини в кінцевому підсумку зруйнувалася, повертаючи систему до умов до викиду.
Одне неочікуване явище експерименту було початок нестабільності під час фази розширення викидів, великих масштабів, полів, що виникли на оболонці. ... додаткові викиди барію на великій висоті були зроблені під час місії NASA CRRES (Combined Released and Radiations Effects Satellite), і були спостережені схожі явища. Під час викиду CRRES G-10 аналіз даних магнітометра виявив великі коливання магнітного поля. Нарешті, Hall MHD також використовувався для пояснення неочікуваного поперечного руху викиду барію AMPTE в сонячному вітрі. »
Здається, що існують неповністю зрозумілі явища взаємодії, і необхідність виявлення іонів (Li і Ba) після викидів підкреслена в кількох паперах:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russel/ESS265/Ch3.html
http://www-scc.igpp.ucla./edu/scc/textbook/mmm.html
у « 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 » .
і нарешті
http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Educatcc/Sconct15.html
« Clouds of barium ions » який пояснює метод і вигляд з красивою фотографією « 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 » без забування про хмари Літію
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)
**Два типи іонів використовуються, Барій і Літій. ****Барій з'являється зеленим з невеликими синіми слідами. **Літій з'являється червоним
**Здається? ? що Барій є нестабільним? **Здається, що Літій утворює більш стабільні сліди на більшій площі?
Все ще залишається вирішити Барій, який не був виявлений / спостерігався.
Лінії мають бути:
** Ba нейтральний: 553.5 нм**
** ****Ba іонізований: 455.4 нм / 493.4 нм , **найбільш сильна на 455.4 нм
**http://ftp.aer.com/users/pad/moddpac/v062001.ps ******
Варто зазначити, що вона виходить із спектру Pic du Midi і є межею для La Palma
**( Pic du Midi (5500-7000 A) and La Palma (INT; 4000-6000 A) **
Інші обсерваторії не спостерігали в цьому діапазоні спектру .**** ---
Додаток 2
Оцінка магнітуди SL9
до його розпаду
07 липня 1992 року ****
Враховуючи наступні припущення P = 45W/m2 (тобто сонячна стала на Юпітері)
Діаметр тіла: 10 км, альбедо: 0.04,
ми отримуємо:
Потужність, що випромінюється назад: 1.8 108 Вт
Потужність, отримана на Землі: 4 1017 Вт/м2 (я вважаю, що Юпітер - Земля приблизно 4 АЕ)
Я взяв як орієнтир зорю стандартну Вегу (Альфа Ліри) Маг 0 приблизно, яка має спектральну розподіл, наведену на мал. 6.7 стор. 176 «New Cosmos»
Середня спектральна щільність: 5 10-11 Вт/м2/нм
Я наблизив середню спектральну щільність на діапазоні 400 до 800 нм і інтегрував, щоб отримати середню потужність у видимому діапазоні як посилання на магнітуду 0.
Потім, застосовуючи класичну формулу Погсона (M2-M1=-2.5 logM2/M1), ми отримуємо візуальну магнітуду об'єкта SL9 21.7.
Це підтверджує приблизно розрахунки Ліндгрена, оскільки зоря синя, але чутливість його пластинки або його ПЗЗ у той час, ймовірно, була більш червоною, значення відстаней трохи округлені, але порядок величини є.
Якщо змінити альбедо: дуже низьке, з 0.04 до 0.08, ми отримуємо 0.75 Маг (еквівалент зміни діаметру на квадратний корінь (2)).
Отже, магнітуда об'єкта (якщо він не випромінює) до розпаду на межі Роша, має бути в діапазоні магнітуди 21 / 22.
Це означає, що він був дуже ймовірно на межі виявлення, потрібно мати точні характеристики телескопа Шмідта 1 м ESO і пластин або ПЗЗ на фокальній площині, щоб зробити висновок, розрахувавши необхідне співвідношення сигнал/шум, але загалом можна сказати, що це на межі виявлення.
(Не варто забувати про шум неба, який становить приблизно 22 магнітуди на квадратну секунду)
Таким чином, немає нічого незвичайного в тому, що його виявлення відбувся, це залежить в основному від обладнання для виявлення і тривалості експозиції, які були виконані під час цього пошуку . ****
** Кількість переглядів цієї сторінки з 3 грудня 2003 року** :
Повернення до Новин Повернення до Гід Повернення до Головної сторінки
