Pregúntele a Ethan: ¿por qué tantos objetos chocan con Júpiter?

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Meteorito de Cheliábinsk; foto: Konstantin Kudinov

Uno de los eventos más interesantes y al mismo tiempo terribles que tienen lugar en la Tierra es la colisión con un fragmento de un cometa o un asteroide. Las colisiones como lo que sucedió en Chelyabinsk no hace mucho tiempo son bastante comunes; Durante la vida, una persona puede ver muchos de estos objetos. Los enfrentamientos son mucho menos comunes, lo que lleva a consecuencias como el caso de Tunguska, el Cráter de Arizona o la Gran Extinción que ocurrió hace 65 millones de años. Los resultados de tales enfrentamientos son visibles hasta el día de hoy. Pero no se pueden comparar con lo que Júpiter experimenta. Por qué Dominic Turpin pregunta:

¿Tantos objetos espaciales chocan contra Júpiter debido a su fuerza gravitacional, o porque es demasiado grande para perderlo?



Cuando, el 17 de marzo de 2016, los astrónomos aficionados Gerrit Kernbauer y John Makeon observaron y fotografiaron accidentalmente el mundo más grande de nuestro sistema solar, se produjo un repentino destello en él.



La única razón conocida para tales brotes son las colisiones, y recientemente hemos visto una gran cantidad de colisiones con Júpiter, principalmente debido a astrónomos aficionados a quienes les gusta mirarlo incluso cuando los telescopios profesionales no están dirigidos al planeta. Y en los últimos años, los aficionados han podido detectar una gran cantidad de colisiones, que incluyen:



En junio de 1994, el cometa Shoemaker-Levy 9 se desintegró y chocó con Júpiter. Gracias a nuestro conocimiento de la gravedad, este evento se predijo en un año. Debido a esta colisión, la superficie de Júpiter se ha oscurecido durante meses. El diámetro del cometa antes de la descomposición era de aproximadamente 5 km.



En julio de 2009, el astrónomo aficionado Anthony Wesley descubrió una mancha oscura del tamaño de la Tierra en Júpiter. Lo más probable es que surgió como resultado de una colisión con un asteroide con un diámetro de 0.2 a 0.5 km. Observaciones posteriores del telescopio espacial. El Hubble (en el rango óptico, arriba) y el telescopio Keck Observatory (en el infrarrojo, abajo) mostraron que se liberaron miles de veces más energía durante la colisión que en Tunguska.



En junio de 2010, se registró otra colisión, y en tiempo real. Anthony Wesley y Christopher Go de Filipinas lo volvieron a ver. El destello duró dos segundos, lo que corresponde a una masa de aproximadamente 500 - 2000 toneladas y un tamaño de 8-13 m. Según los datos del Observatorio Gemini, es probable que estos objetos caigan sobre Júpiter varias veces al año.



Unos meses más tarde, en agosto de 2010, se produjo otra colisión (arriba) en Júpiter, lo que provocó un pequeño brote. Fue descubierto por otro aficionado, Masayuki Tachikawa de Japón.

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En septiembre de 2012, Dan Petersen observó otro brote en Júpiter, y esta vez George Hall grabó un video del evento, que permitió a los científicos determinar: la colisión en tamaño y potencia coincidió aproximadamente con la colisión de agosto de 2010.

¿Por qué está sucediendo esto en Júpiter? ¿Por qué, entonces, ocurren colisiones tan grandes, vívidas y frecuentes en comparación con las que se desvanecen las colisiones más grandes que hemos visto en la Tierra?



Por supuesto, lo primero que viene a la mente es el tamaño. Para calcular la frecuencia de colisión en cualquier sistema, la estimación más simple es multiplicar:

1. velocidades de los objetos (cometas, asteroides, meteoritos),
2. la concentración de objetos en volumen,
3. La sección transversal del objetivo potencial.

Las velocidades de los cometas y los asteroides que vuelan cerca de Júpiter prácticamente coinciden con las velocidades de los objetos cercanos a la Tierra, y su concentración en cierto volumen es casi la misma, aunque Júpiter tiene una ligera ventaja, debido al hecho de que está un poco más cerca del cinturón de asteroides. Pero la sección transversal es muy diferente: el diámetro de Júpiter es 11.2 veces el diámetro de la Tierra, lo que significa que su sección transversal es 125 veces mayor.



Sin embargo, la frecuencia de colisiones importantes no puede explicarse por esto. El choque de 2009 ocurrió con un objeto más grande que el que dejó el cráter de Arizona, y tales enfrentamientos en la Tierra ocurren aproximadamente cada 30,000 a 100,000 años. Pero el hecho de que vimos una colisión de tal poder en Júpiter hace menos de diez años, y la colisión Shoemaker-Levy solo 15 años antes, nos obliga a aceptar el hecho desagradable: si objetos tan grandes bombardearan la Tierra tan a menudo como Júpiter, lo haríamos. vieron 10-100 veces más cráteres como Arizona, ¡y la extinción habría ocurrido miles de veces más a menudo!



El asteroide que "mató a los dinosaurios" tenía un diámetro de 5-10 km y colisionó con la Tierra hace 65 millones de años. Por otro lado, el cometa Shoemaker-Levy 9 colisionó con Júpiter en 1994 y tenía el mismo tamaño. Entonces, ¿resulta que en 1994 fuimos testigos de un evento que ocurre una vez cada 500,000 años? Muy improbable

Consideremos mejor otra característica de Júpiter: la gravedad. Los planetas no solo se sientan en el espacio y esperan que algo choque con ellos. Deforman el tejido del espacio-tiempo en proporción directa a su masa. Cuanto más masivo es el planeta, más fuerte es su atracción gravitacional, actuando sobre todo lo que lo rodea y pasa por las masas.



El campo gravitacional de la Tierra es bastante débil. Si un objeto que se mueve lentamente, a menos de 10 km / s en relación con nosotros, pasa, podemos hacer frente a tirar de él hacia nosotros. Pero los asteroides generalmente se mueven con velocidades relativas de 17 km / so más, y los cometas son más rápidos que 50 km / s. En otras palabras, nuestra gravedad no es capaz de mucho.

Júpiter es 317 veces más pesado, e incluso con su enorme radio, hace frente a la atracción de objetos que se mueven a una velocidad relativa de 50 km / s. En otras palabras, casi todos los objetos caen en sus proximidades.



Sí, Júpiter es más grande que la Tierra, y su tamaño es culpable de aumentar el número de colisiones en aproximadamente 100 veces. Pero, de hecho, las colisiones con Júpiter ocurren con mayor frecuencia debido a su atracción gravitacional, que atrae a una gran cantidad de cometas y asteroides demasiado cerca de él, lo que la Tierra no puede hacer. La cosa es una combinación de gravedad y el hecho de que los objetos más alejados del Sol, incluso los cometas rápidos, se mueven más lentamente, por lo que son más fáciles de capturar.

El tamaño importa, pero no como la gravedad. El único objeto que atrae mejor a los asteroides en el sistema solar es el sol mismo, pero Júpiter está firmemente en segundo lugar. La teoría principal ha dicho que protege el interior del sistema solar de los ataques de asteroides, pero resultó que esto no es así. Simplemente se adaptaba perfectamente al papel de un caparazón. De lo contrario, tenemos que confiar en nosotros mismos.

Source: https://habr.com/ru/post/es402717/


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