Tanyakan Ethan: mengapa begitu banyak benda bertabrakan dengan Jupiter?

gambar
Meteorit Chelyabinsk; foto: Konstantin Kudinov

Salah satu peristiwa paling menarik dan sekaligus mengerikan yang terjadi di Bumi adalah tabrakan dengan pecahan komet atau asteroid. Tabrakan seperti yang terjadi di Chelyabinsk belum lama ini cukup umum; selama hidup, seseorang dapat melihat banyak objek seperti itu. Bentrokan jauh lebih jarang terjadi, mengarah pada konsekuensi seperti kasus di Tunguska, Kawah Arizona, atau Kepunahan Besar yang terjadi 65 juta tahun yang lalu. Hasil dari bentrokan tersebut terlihat hingga hari ini. Tetapi mereka tidak dapat dibandingkan dengan apa yang dialami Jupiter. Mengapa Dominic Turpin bertanya:

Begitu banyak benda luar angkasa menabrak Jupiter karena gaya gravitasinya, atau karena terlalu besar untuk dilewatkan?



Ketika pada 17 Maret 2016, astronom amatir Gerrit Kernbauer dan John Makeon secara tidak sengaja mengamati dan memotret dunia terbesar di tata surya kita, tiba-tiba muncul kilasan.



Satu-satunya alasan yang diketahui untuk wabah tersebut adalah tabrakan, dan baru-baru ini kita telah melihat sejumlah besar tabrakan dengan Jupiter, terutama karena para astronom amatir yang suka melihatnya bahkan ketika teleskop profesional tidak diarahkan ke planet ini. Dan selama beberapa tahun terakhir, amatir telah dapat mendeteksi sejumlah besar tabrakan, termasuk:



Pada Juni 1994, komet Shoemaker-Levy 9 hancur dan bertabrakan dengan Jupiter. Berkat pengetahuan kami tentang gravitasi, acara ini diprediksi dalam setahun. Karena tabrakan ini, permukaan Jupiter telah menjadi gelap selama berbulan-bulan. Diameter komet sebelum peluruhan sekitar 5 km.



Pada Juli 2009, astronom amatir Anthony Wesley menemukan bintik hitam seukuran Bumi di Jupiter. Kemungkinan besar, itu muncul sebagai akibat tabrakan dengan asteroid dengan diameter 0,2 - 0,5 km. Pengamatan selanjutnya dari teleskop ruang angkasa. Hubble (dalam rentang optik, di atas) dan teleskop Keck Observatory (dalam inframerah, di bawah) menunjukkan bahwa ribuan kali lebih banyak energi dilepaskan selama tabrakan daripada di Tunguska.



Pada Juni 2010, tabrakan lain dicatat, dan secara real time. Dia kembali terlihat oleh Anthony Wesley dan Christopher Go dari Filipina. Flash berlangsung selama dua detik, yang sesuai dengan massa sekitar 500 - 2000 ton dan ukuran 8-13 m. Menurut data dari Observatorium Gemini, kemungkinan besar benda-benda tersebut jatuh di Jupiter beberapa kali setahun.



Beberapa bulan kemudian, pada Agustus 2010, tabrakan lain (di atas) terjadi pada Jupiter, yang mengarah ke wabah kecil. Ditemukan oleh amatir lain, Masayuki Tachikawa dari Jepang.

gambar

Pada September 2012, Dan Petersen mengamati wabah lain di Jupiter, dan kali ini George Hall merekam video acara tersebut, yang memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan: tabrakan dalam ukuran dan kekuatan secara kasar bertepatan dengan tabrakan Agustus 2010.

Mengapa ini terjadi di Jupiter? Lalu, mengapa tabrakan besar, jelas dan sering terjadi dibandingkan dengan yang tabrakan terbesar yang kita lihat di Bumi memudar?



Tentu saja, hal pertama yang terlintas dalam pikiran adalah ukuran. Untuk menghitung frekuensi tabrakan dalam sistem apa pun, perkiraan paling sederhana adalah dengan mengalikan:

1. kecepatan benda (komet, asteroid, meteor),
2. konsentrasi benda dalam volume,
3. Penampang target potensial.

Kecepatan komet dan asteroid yang terbang di dekat Jupiter praktis bertepatan dengan kecepatan benda di dekat Bumi, dan konsentrasi mereka dalam volume tertentu hampir sama, meskipun Jupiter memiliki sedikit keuntungan - karena fakta bahwa itu sedikit lebih dekat ke sabuk asteroid. Tetapi penampang sangat berbeda: diameter Jupiter adalah 11,2 kali diameter Bumi, yang berarti bahwa penampangnya 125 kali lebih besar.



Namun demikian, frekuensi tabrakan besar tidak dapat dijelaskan dengan ini. Bentrokan tahun 2009 terjadi dengan objek yang lebih besar dari yang ditinggalkan oleh kawah Arizona, dan bentrokan semacam itu di Bumi terjadi kira-kira setiap 30.000 hingga 100.000 tahun. Tetapi fakta bahwa kita melihat tabrakan kekuatan seperti di Jupiter kurang dari sepuluh tahun yang lalu - dan tabrakan Shoemaker-Levy hanya 15 tahun sebelumnya - memaksa kita untuk menerima fakta yang tidak menyenangkan: jika benda besar seperti itu akan membombardir Bumi sesering Jupiter, kita akan mereka melihat 10-100 kali lebih banyak kawah seperti Arizona, dan kepunahan akan terjadi ribuan kali lebih sering!



Asteroid yang "membunuh dinosaurus" memiliki diameter 5-10 km dan bertabrakan dengan Bumi 65 juta tahun lalu. Di sisi lain, komet Shoemaker-Levy 9 bertabrakan dengan Jupiter pada tahun 1994, dan memiliki ukuran yang sama. Jadi - ternyata pada tahun 1994 kita menyaksikan peristiwa yang terjadi setiap 500.000 tahun sekali? Sangat tidak mungkin.

Mari kita perhatikan karakteristik lain dari Yupiter: gravitasi. Planet tidak hanya duduk di ruang angkasa dan menunggu sesuatu menabraknya. Mereka merusak struktur ruang-waktu itu sendiri dalam proporsi langsung dengan massanya. Semakin besar planet ini, semakin kuat tarikan gravitasinya, yang bekerja pada semua yang mengelilinginya dan melewati massa.



Medan gravitasi bumi agak lemah. Jika benda yang bergerak perlahan - kurang dari 10 km / s relatif terhadap kita - lewat, kita dapat mengatasinya dengan menariknya ke arah kita. Tetapi asteroid biasanya bergerak dengan kecepatan relatif 17 km / s atau lebih, dan komet lebih cepat dari 50 km / s. Dengan kata lain, gravitasi kita tidak mampu banyak.

Jupiter 317 kali lebih berat, dan bahkan dengan jari-jarinya yang besar, ia melakukan pekerjaan yang sangat baik untuk menarik benda bergerak dengan kecepatan relatif 50 km / s. Dengan kata lain, hampir semua benda jatuh di sekitarnya.



Ya, Jupiter lebih besar dari Bumi, dan ukurannya bersalah karena meningkatkan jumlah tabrakan sekitar 100 kali. Tetapi pada kenyataannya, tabrakan dengan Jupiter terjadi lebih sering karena tarikan gravitasinya, menarik sejumlah besar komet dan asteroid yang terlalu dekat dengannya - apa yang tidak dapat dilakukan Bumi. Masalahnya adalah kombinasi gravitasi dan fakta bahwa objek lebih jauh dari Matahari - bahkan komet cepat - bergerak lebih lambat, sehingga lebih mudah ditangkap.

Ukuran itu penting, tetapi tidak seperti gravitasi. Satu-satunya objek yang lebih baik menarik asteroid di tata surya adalah matahari itu sendiri, tetapi Jupiter berada di posisi kedua. Teori terkemuka mengatakan bahwa itu melindungi bagian dalam tata surya dari serangan asteroid - tetapi ternyata tidak demikian. Dia sangat cocok untuk peran cambuk. Kalau tidak, kita harus mengandalkan diri sendiri.

Source: https://habr.com/ru/post/id402717/


All Articles