休梅克-利维9号彗星
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休梅克-利维9号彗星（英语：Shoemaker-Levy 9，简称SL9，临时编号 D/1993 F2，又译苏梅克-列维九号彗星、舒梅克-李维九号彗星）是一颗彗星，于1994年7月中下旬与木星相撞。这是人类首次直接观测太阳系的天体撞击事件，引起全球多家主流媒体的关注，也引发各地天文学家与天文爱好者的观测热潮。人们透过这次事件更多了解到木星及其大气的资料，以及木星所扮演的在太阳系内以强大引力清理“太空垃圾”的“清道夫”角色，使地球上的复杂生命免于受到频繁的天体撞击。
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| 发现 | |
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| 发现者 | 卡罗琳·休梅克 尤金·休梅克 戴维·利维 |
| 发现日期 | 1993年3月24日 |
| 轨道参数 | |
| 轨道倾角 | 94.2° |
| 物理特征 | |
| 大小 | 1.8 km（1.1 mi）[2][3] |
这颗彗星是由美国天文学家尤金和卡罗琳·休梅克夫妇（Eugene and Carolyn Shoemaker）及天文爱好者戴维·利维（David H. Levy）三人于1993年3月24日在美国加州帕洛玛天文台共同发现的，那是他们发现的第九个彗星，因此依据国际星体命名规则依照三位的姓氏命名。
此彗星很可能源于火星和木星轨道之间的主小行星带，后成为周期彗星。电脑推算运行轨道的结果显示出在1992年7月7日距木星表面4万公里时因受到强大的引力而分裂为21个小碎块，并于格林尼治标准时间1994年7月16日20时15分开始以每小时21万公里的速度陆续坠入木星大气层，撞向木星的南半球，形成了彗星撞木星的天文奇观。
多块碎片的撞击威力中，以碎片G的威力最大。它于7月18日07时32分（UTC）撞向木星，威力达六兆吨TNT炸药（其当量相当于全球核武器储备总和的750倍），在木星表面留下了比地球还大的痕迹。因发生地点十分遥远，对地球并无任何影响。
发现
1993年3月24日晚，当时休梅克夫妇及利维正在研究及观测近地天体，却无意中发现了这颗彗星，并把原来的计划改为观测这颗彗星。该发现于3月27日的IAU第5725号通告中公布，其后，不少观测者均在他们在3月24日前拍得的照片中找到那颗彗星。
凭着多张照片提供的线索，发现SL9彗星的活动并不寻常，人们发现它拥有多个内核，其总长度达50角秒，以及达10角秒宽。天文电报局的马斯登（Brian Marsden）注意到，SL9彗星在角度上，距离木星仅4°，最初认为这是投射效应，但后来从它们的视觉运动上看到，SL9彗星实质上接近木星，并向休梅克夫妇及利维提出，他们发现了一颗遭木星强大引力扯裂的彗星碎块。
绕木星公转
经过计算这颗彗星的轨道资料，SL9与其他彗星不同，它并非围绕太阳，而是绕木星公转，其远木点为0.33天文单位，公转周期为2年，轨道形状也极为椭圆，离心率达0.9986。
及后再追溯它以前的轨道活动，SL9绕木星公转已有一段时间。它原是一颗绕日公转的短周期彗星，其近远日点分别位于小行星带内部及木星轨道附近，有可能是于1970年代或更早期被木星的引力掳获。不过，人们并没有任何于1993年3月以前拍到的SL9彗星照片。
该彗星于1994年7月7日极度接近木星，距离其云层顶部仅40,000公里，比木星的半径（70,000公里）还要短，并在行星的洛希极限以内，其潮汐力足可把物体撕碎。比起以往的多次接近木星记录，7月7日那次看来是历来最接近的，人们多认为这次靠近木星使SL9彗星碎裂。它分裂成多块碎片，并以英文字母 "A" 至 "W" 表示。
令行星天文学家更兴奋的是，SL9彗星会再度通过距离木星中心45,000公里处，比木星半径还短，意味着SL9会有很大机会将于1994年7月撞向木星，并认为这串彗核穿越木星大气的时间将持续五天。
撞击预测
由于当时天文学家从未见证过太阳系的天体撞击，因此SL9彗星将撞击木星的发现，引起了全球天文学界的振奋。人们对该彗星作更深入研究，以更准确计算它的撞击时间及机会。又因为在彗星撞击时会把木星内部的大气及其他物质释出，这起撞击又为天文学家提供难得的机会，去窥探木星内部的大气。
天文学家预计该彗星的碎片长度介乎数百米至数公里之间，并提出彗星在未分裂时，曾拥有达5公里长的彗核，比后来出现的百武彗星内核还大，它在1996年接近地球时变得明亮。而引起最多争论的地方是其天体撞击对木星的影响如何，有说法指，碎片有可能继续被撕碎，成为大型流星。
除此之外，人们又认为该彗星撞击木星后，其产生的地震震波会横扫整个木星，而撞击产生的尘埃会使木星平流层的薄雾更浓密，其行星环系统的质量也随之增加。更多的预测有木星可能会增加数个大红斑，或是其大红斑将消失。天文学家密切留意这起天体撞击，去揭晓哪些预测将会正确。
长期影响
撞击中可见的伤痕可以在木星上看到好几个月。它们非常显眼，观察者将它们描述为比大红斑更容易看见。这些斑点可能是木星观测史上最突出的瞬态特征，尽管大红斑以其醒目的颜色著称，但SL9造成的暗斑与尺寸是有史以来第一次观察到。
光谱观测发现，在碰撞后，氨和二硫化碳在大气中持续存在至少十四个月，原本应该在对流层的氨，也在平流层发现可观的数量。
与直觉相反，在较大的撞击地点，大气温度下降到正常水平的速度要快于较小的撞击地点：在较大的撞击地点，15,000至20,000公里（9,300至12,400哩）宽的范围内温度升高，但是一周后即回到正常水平。在较小的撞击地点，比周围环境高10 K（18°F）的气温持续了近两周。木星的平流层温度在受到影响后立即上升，然后在2-3周后降至撞击前温度以下，然后缓慢回升至正常温度。
撞击频率
在SL9彗星撞击木星之后，人们又找到五颗彗星（包括编号82P、111P及147P）一度绕木星公转。据研究结果显示，由于木星的质量位居太阳系行星之冠，凭其强大引力可抓获不少彗星，成为它的“卫星”。
这些被木星掳获的彗星多拥有不稳定的绕木轨道，其路径极为椭圆，通过远木点时又容易被太阳的引力所影响。研究指出彗星撞木星的次数，平均每个世纪会发生一两次，但像SL9般较大型的彗星撞击则更少见，平均每一千年发生不多于一次。
此外人们又找到不少证据，指出木星及其卫星以往也曾发生连串彗星碎块撞击。在伽利略号及两艘航行者太空船飞经木星时，它们拍得木卫三和木卫四的表面有一些连续的环形山，当中前者有三串，后者更多达13串。虽然月球表面也有连续的环形山，但那些环形山多是由大至小来排列，这是陨石撞击月球并经多次反弹所造成的，因此环形山也一个比一个小。而木卫的情况则不同，每串环形山的陨石坑大小均差不多，陨石反弹决不能做出这样的景观，在SL9彗星被发现前，这些环形山串的由来仍是一个谜，彗星撞木星这个天文奇观，为木卫的环形山串的由来提供了重要线索，它们有可能是多块碎片同一时间撞击木卫而造成的。
“太空吸尘机”
SL9彗星撞木星这个天文奇观，突显了木星为内太阳系扮演着“太空吸尘机”的角色。研究指出它的强大引力可吸掉不少彗星和小行星，木星发生彗星撞击的几率是地球的2,000至8,000倍。[4]
科学家一般相信，距今6,500万年前的恐龙灭绝事件，可能原因是因为天体撞击而造成的，并形成了位于墨西哥境内的希克苏鲁伯陨石坑，说明了一旦地球发生这样的天体撞击，造成的后果是灾难性的。他们又认为如果没有了木星这部“太空吸尘机”，这些小型天体将会撞向内太阳系的类地行星，撞击地球的机会也会随之增加，使得地球出现生物灭绝的次数更多，在这样的环境下，地球或许会难以孕育出复杂的生命。[5]
参见
参考文献
- ^ Howell, E. Shoemaker–Levy 9: Comet's Impact Left Its Mark on Jupiter. Space.com. February 19, 2013 [2018-10-10]. （原始内容存档于2021-03-07）.
- ^ Solem, J. C. Cometary breakup calculations based on a gravitationally-bound agglomeration model: the density and size of Shoemaker-Levy 9.. Astronomy and Astrophysics. 1995-10-01, 302 [2022-12-12]. Bibcode:1995A&A...302..596S. ISSN 0004-6361. （原始内容存档于2022-11-24）.
- ^ Solem, Johndale C. Density and size of comet Shoemaker–Levy 9 deduced from a tidal breakup model. Nature. 1994-08, 370 (6488) [2022-11-25]. Bibcode:1994Natur.370..349S. ISSN 0028-0836. S2CID 4313295. doi:10.1038/370349a0. （原始内容存档于2022-11-24） （英语）.
- ^ Nakamura, T.; Kurahashi, H. Collisional Probability of Periodic Comets with the Terrestrial Planets: An Invalid Case of Analytic Formulation. The Astronomical Journal. 1998-02, 115 (2): 848 [2022-11-24]. Bibcode:1998AJ....115..848N. ISSN 0004-6256. doi:10.1086/300206. （原始内容存档于2022-11-24）.
- ^ Wetherill, George W. Possible Consequences of Absence of “Jupiters“ in Planetary Systems. Burke, Bernard F. (编). Planetary Systems: Formation, Evolution, and Detection. Dordrecht: Springer Netherlands. 1994: 23–32. ISBN 978-94-010-4503-2. doi:10.1007/978-94-011-1154-6_3 （英语）.