El cometa produjo una enorme mancha oscura en la superficie de Júpiter. ¿Por qué duró tanto?

Júpiter es el planeta más grande del sistema solar y el quinto planeta más grande del sistema. También es un planeta gigante gaseoso, como otros planetas gaseosos, está compuesto principalmente por hidrógeno y helio originales. La composición es: aproximadamente 90% de hidrógeno y aproximadamente 10% de helio. Sabemos que cuando un objeto choca con una nube de gas, lo golpeará directamente, dejando solo un rastro de agujero, y no habrá ningún efecto explosivo como el de un meteorito que golpea la tierra.

Sin embargo, las cosas no son tan sencillas como pensamos.

A las 20:15 del 16 de julio de 1994 (hora estándar británica de Greenwich), los astrónomos observaron el impacto de asteroide más grande del sistema solar: un asteroide con un diámetro de unos 5 km llamado Sumei. El cometa Klev 9 pasó cerca de Júpiter mientras volaba en su órbita, y fue capturado por la enorme gravedad de Júpiter y luego desgarrado en 21 grandes fragmentos, el fragmento más grande tenía aproximadamente 3,4 km de diámetro. Los 21 fragmentos estaban dispuestos en línea recta y fueron arrastrados uno por uno hacia su "boca ensangrentada" por la gravedad de Júpiter. El enorme impacto dejó 21 enormes cicatrices en las nubes de la superficie de Júpiter. La bola de fuego producida durante el impacto saltó a 2.897 kilómetros de altura desde las nubes de Júpiter. La energía generada fue 500 millones de veces mayor que la de Hiroshima. tiempos de la bomba atómica.

Todo el proceso de impacto duró 7 días y finalizó el día 22. Si estos 21 impactos ocurrieran en la Tierra, se repetiría el desastre de hace 65 millones de años. Entonces algunas personas se preguntarán: Júpiter es un planeta gaseoso, ¿por qué el cometa Shoemaker-Levy tuvo un impacto explosivo cuando se estrelló contra Júpiter en 1994?

Esto debe analizarse desde la perspectiva de la atmósfera de Júpiter, la velocidad del cometa, la combustión del cometa y los puntos de explosión.

Cuando Júpiter está más cerca de la Tierra, está a 630 millones de kilómetros de distancia, y es solo un pequeño punto visto desde la Tierra. Para comprender plenamente a Júpiter, los científicos, basándose en tecnología avanzada, han lanzado detectores uno tras otro para revelar su verdadera cara a corta distancia.

En 1610, el astrónomo italiano Galileo observó Júpiter con un telescopio; más de 360 ​​años después, la ciencia, la tecnología y la tecnología aeroespacial se desarrollaron rápidamente para comprender mejor a Júpiter, la NASA lanzó el primer lote de Júpiter en 1972. Las sondas "Pioneer 10" y "Pioneer 11" hicieron su primera visita cercana a Júpiter en 1977, las series "Voyager 1" y "2" fueron lanzadas nuevamente, tomando fotografías mientras pasaban por Júpiter. Se lanzó la "sonda Juno Júpiter" desde su llegada a Júpiter en 2016, y sigue realizando misiones de exploración sobre Júpiter.

Dado que estos detectores han sondeado profundamente a Júpiter, nuestra comprensión de Júpiter es cada vez más profunda, por lo que este problema no es difícil.

1.Existe una enorme diferencia entre planeta gaseoso y gaseoso. Los gases que conocemos son aire, oxígeno, hidrógeno, humo y otras cosas etéreas que se dispersan cuando sopla el viento. Profesionalmente hablando, mientras el aire y otros medios donde se encuentra estén turbulentos, se alejarán, por lo que no se podrán reunir ni formar. Porque la densidad del gas es demasiado pequeña. La densidad del aire a una presión atmosférica estándar es de 0,001293 g/cm3, y el gas más denso, el bromo, es de sólo 0,00714 g/cm3. La densidad es pequeña y la fuerza gravitacional entre las moléculas es pequeña. Cuando un objeto lo golpea, el área que soporta la fuerza es muy pequeña. Hay pocas moléculas físicas que lo frotan para generar calor, por lo que es difícil producir el efecto. de quemarse debido a la fricción.

Pero la diferencia entre planetas gaseosos es demasiado grande. La densidad media de Júpiter es de aproximadamente 1,36 g/cm², lo que es miles de veces diferente en términos de densidad. Aunque están compuestos principalmente de hidrógeno, helio y otros gases, todos estos gases se condensan en un planeta bajo el colapso gravitacional de miles de millones de años, al igual que Júpiter, Saturno, etc., son el gas que queda después del nacimiento del sol. Están reunidos y hay un núcleo sólido en el centro. Si es lo suficientemente grande, puede convertirse en una estrella, como el sol.

A través de exploraciones a largo plazo, los astrónomos han aprendido que la composición de Júpiter es similar a la del sol. Si Júpiter fuera más de 7 veces más grande, podría provocar una fusión nuclear interna de hidrógeno y convertirse en un segundo sol. .

Cuanto más adentro, mayor será la densidad, la presión y la temperatura aumentarán gradualmente, y en su interior hay un grueso anillo de hidrógeno metálico que probablemente sea un núcleo de piedra sólida.

2. Las explosiones incluyen "explosión física", "explosión química", "explosión nuclear" y "colisión de alta velocidad". El impacto del cometa en Júpiter en 1994 fue una "colisión y explosión de meteoritos a alta velocidad", que es una conversión de energía de energía interna a energía mecánica bajo una colisión de alta velocidad.

Igual que los meteoros sobre la Tierra que se queman cuando pasan rápidamente por la atmósfera. La atmósfera de Júpiter tiene sólo 5.000 km de espesor y 21 fragmentos de cometa frotaron violentamente contra ella a una velocidad de 60 km/s, generando rápidamente altas temperaturas y quemaduras. Según el teorema de la energía cinética E=1/2mv? (E es energía, m es masa, v es velocidad), se deduce que la energía generada por el meteorito más grande de 3,4 km del cometa Shoemaker-Levi 9 a una velocidad de 60 km /s es aproximadamente Los 6 mil millones de toneladas de explosivo TNT son 750 veces el número total de bombas nucleares en el mundo.

¿Por qué un meteorito de 3,4 kilómetros puede generar tanta energía?

Esto es lo que dice la teoría de la relatividad especial de Einstein sobre la dinámica: "Cuando un objeto se acerca a la velocidad de la luz, su impulso y su masa aumentarán rápidamente". La velocidad de este meteorito es de 60 km/s, la primera. En el universo, la tercera velocidad es de sólo 16,7 km/s, que ya es 3,6 veces la tercera velocidad del universo. Por supuesto, la enorme atracción gravitacional de Júpiter le da esta velocidad.

Además, cuando la energía interna de un objeto aumenta, la presión interna aumenta, la distancia entre las moléculas se reduce, la probabilidad de colisión aumenta y el límite de explosión aumenta, lo que hace que sea fácil de quemar y no Volverse inflamable. Cuando la presión, la temperatura y la energía cinética alcancen un cierto valor, el objeto explotará.

La mayoría de los objetos tienen puntos críticos de explosión. Por ejemplo, el punto crítico de explosión del perfume es 49°C. Después de que el cometa Shoemaker-Levy se precipitara hacia el cometa en 1994 a una velocidad de 60 km/h, tuvo una fricción violenta con la atmósfera de Júpiter y la energía cinética interna y la presión aumentaron rápidamente. mayor es la presión y la temperatura que experimenta, lo que hace que la temperatura interna pueda alcanzar varios miles de grados Celsius o más. Al provocar que las moléculas de su interior se expandieran rápidamente, finalmente no pudo aguantar y explotó.

En resumen, se puede saber que cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 se estrelló contra Júpiter en 1994, no chocó con el cuerpo físico de Júpiter, sino que aumentó su energía cinética interna durante su rápido descenso. . Incremento, la explosión que se produce por sí sola al alcanzar un valor crítico no puede entenderse como la explosión de un meteorito que impacta contra la tierra.