彗星撞木星

**舒梅克－李維九號彗星**（英語：**Shoemaker-Levy 9**，簡稱 **SL9**，臨時編號 **D/1993 F2**，又譯**舒梅克－李維 9 號彗星**或**舒梅克－李維 9**）是一顆彗星，於 1994 年 7 月中下旬與木星相撞。這是人類首次直接觀測太陽系的天體撞擊事件，引起全球多家主流媒體的關注，也引發各地天文學家與天文愛好者的觀測熱潮。人們透過這次事件更多了解到木星及其大氣的資料，以及木星所扮演的在太陽系內以強大引力清理「太空垃圾」的「清道夫」角色，使地球上的複雜生命免於受到頻繁的天體撞擊。

這顆彗星是由美國天文學家**尤金和卡羅琳・舒梅克**夫婦（Eugene and Carolyn Shoemaker）及天文愛好者**大衛・李維**（David H. Levy）三人於 1993 年 3 月 24 日在美國加州帕洛瑪天文台共同發現的，那是他們發現的第九個彗星，因此依據國際星體命名規則依照三位的姓氏命名。

此彗星很可能源於火星和木星軌道之間的小行星帶，後成為週期彗星。電腦推算運行軌道的結果顯示出在 1992 年 7 月 7 日距木星表面 4 萬公里時因受到強大的引力而分裂為 21 個小碎塊，並於格林尼治標準時間 1994 年 7 月 16 日 20 時 15 分開始以每小時 21 萬公里的速度陸續墜入木星大氣層，撞向木星的南半球，形成了彗星撞木星的天文奇觀。

多塊碎片的撞擊威力中，以碎片 G 的威力最大。它於 7 月 18 日 07 時 32 分 （UTC）撞向木星，威力達六兆噸 TNT 炸藥（其當量相當於全球核武器儲備總和的 750 倍），在木星表面留下了比地球還大的痕跡。因發生地點十分遙遠，對地球並無任何影響。

## 發現

1993 年 3 月 24 日晚，當時舒梅克夫婦及李維正在研究及觀測近地天體，卻無意中發現了這顆彗星，並把原來的計劃改為觀測這顆彗星。該發現於 3 月 27 日的 IAU 第 5725 號通告中公布，其後，不少觀測者均在他們在 3 月 24 日前拍得的照片中找到那顆彗星。

憑著多張照片提供的線索，發現 SL9 彗星的活動並不尋常，人們發現它擁有多個內核，其總長度達 50 角秒，以及達 10 角秒寬。天文電報局的馬斯登（Brian Marsden）注意到，SL9 彗星在角度上，距離木星僅 4°，最初認為這是投射效應，但後來從它們的視覺運動上看到，SL9 彗星實質上接近木星，並向舒梅克夫婦及李維提出，他們發現了一顆遭木星強大引力扯裂的彗星碎塊。

## 繞木星公轉

經過計算這顆彗星的軌道資料，SL9 與其他彗星不同，它並非圍繞太陽，而是繞木星公轉，其遠木點為 0.33 天文單位，公轉週期為 2 年，軌道形狀也極為橢圓，離心率達 0.9986。

及後再追溯它以前的軌道活動，SL9 繞木星公轉已有一段時間。它原是一顆繞日公轉的短週期彗星，其近遠日點分別位於小行星帶內部及木星軌道附近，有可能是於 1970 年代或更早期被木星的引力擄獲。不過，人們並沒有任何於 1993 年 3 月以前拍到的 SL9 彗星照片。

該彗星於 1994 年 7 月 7 日極度接近木星，距離其雲層頂部僅 40,000 公里，比木星的半徑（70,000 公里）還要短，並在行星的洛希極限以內，其潮汐力足可把物體撕碎。比起以往的多次接近木星記錄，7 月 7 日那次看來是歷來最接近的，人們多認為這次靠近木星使 SL9 彗星碎裂。它分裂成多塊碎片，並以英文字母 "A" 至 "W" 表示。

令行星天文學家更興奮的是，SL9 彗星會再度通過距離木星中心 45,000 公里處，比木星半徑還短，意味著 SL9 會有很大機會將於 1994 年 7 月撞向木星，並認為這串彗核穿越木星大氣的時間將持續五天。

## 撞擊預測

由於當時天文學家從未見證過太陽系的天體撞擊，因此 SL9 彗星將撞擊木星的發現，引起了全球天文學界的振奮。人們對該彗星作更深入研究，以更準確計算它的撞擊時間及機會。又因為在彗星撞擊時會把木星內部的大氣及其他物質釋出，這起撞擊又為天文學家提供難得的機會，去窺探木星內部的大氣。

天文學家預計該彗星的碎片長度介乎數百米至數公里之間，並提出彗星在未分裂時，曾擁有達 5 公里長的彗核，比後來出現的百武彗星內核還大，它在 1996 年接近地球時變得明亮。而引起最多爭論的地方是其天體撞擊對木星的影響如何，有說法指，碎片有可能繼續被撕碎，成為大型流星。

除此之外，人們又認為該彗星撞擊木星後，其產生的地震震波會橫掃整個木星，而撞擊產生的塵埃會使木星平流層的薄霧更濃密，其行星環系統的質量也隨之增加。更多的預測有木星可能會增加數個大紅斑，或是其大紅斑將消失。天文學家密切留意這起天體撞擊，去揭曉哪些預測將會正確。

## 長期影響

撞擊中可見的傷痕可以在木星上看到好幾個月。它們非常顯眼，觀察者將它們描述為比大紅斑更容易看見。這些斑點可能是木星觀測史上最突出的瞬態特徵，儘管大紅斑以其醒目的顏色著稱，但 SL9 造成的暗斑與尺寸是有史以來第一次觀察到。

光譜觀測發現，在碰撞後，氨和二硫化碳在大氣中持續存在至少十四個月，原本應該在對流層的氨，也在平流層發現可觀的數量。

與直覺相反，在較大的撞擊地點，大氣溫度下降到正常水平的速度要快於較小的撞擊地點：在較大的撞擊地點，15,000 至 20,000 公里（9,300 至 12,400 英里）寬的範圍內溫度升高，但是一周後即回到正常水平。在較小的撞擊地點，比周圍環境高 10 K（18°F）的氣溫持續了近兩週。木星的平流層溫度在受到影響後立即上升，然後在 2-3 週後降至撞擊前溫度以下，然後緩慢回升至正常溫度。

## 撞擊頻率

在 SL9 彗星撞擊木星之後，人們又找到五顆彗星（包括編號 82P、111P 及 147P）一度繞木星公轉。據研究結果顯示，由於木星的質量位居太陽系行星之冠，憑其強大引力可抓獲不少彗星，成為它的「衛星」。

這些被木星擄獲的彗星多擁有不穩定的繞木軌道，其路徑極為橢圓，通過遠木點時又容易被太陽的引力所影響。研究指出彗星撞木星的次數，平均每個世紀會發生一兩次，但像 SL9 般較大型的彗星撞擊則更少見，平均每一千年發生不多於一次。

此外人們又找到不少證據，指出木星及其衛星以往也曾發生連串彗星碎塊撞擊。在伽利略號及兩艘航行者太空船飛經木星時，它們拍得木衛三和木衛四的表面有一些連續的環形山，當中前者有三串，後者更多達 13 串。雖然月球表面也有連續的環形山，但那些環形山多是由大至小來排列，這是隕石撞擊月球並經多次反彈所造成的，因此環形山也一個比一個小。而木衛的情況則不同，每串環形山的隕石坑大小均差不多，隕石反彈決不能做出這樣的景觀，在 SL9 彗星被發現前，這些環形山串的由來仍是一個謎，彗星撞木星這個天文奇觀，為木衛的環形山串的由來提供了重要線索，它們有可能是多塊碎片同一時間撞擊木衛而造成的。

## 「太空吸塵機」

SL9 彗星撞木星這個天文奇觀，突顯了木星為內太陽系扮演著「太空吸塵機」的角色。研究指出它的強大引力可吸掉不少彗星和小行星，木星發生彗星撞擊的機率是地球的 2,000 至 8,000 倍。

科學家一般相信，距今 6,500 萬年前的恐龍滅絕事件，可能原因是因為天體撞擊而造成的，並形成了位於墨西哥境內的希克蘇魯伯隕石坑，說明了一旦地球發生這樣的天體撞擊，造成的後果是災難性的。他們又認為如果沒有了木星這部「太空吸塵機」，這些小型天體將會撞向內太陽系的類地行星，撞擊地球的機會也會隨之增加，使得地球出現生物滅絕的次數更多，在這樣的環境下，地球或許會難以孕育出複雜的生命。

## 參見

* 孟照國事件

## 參考文獻

## 相關網站

* 1994 年 7 月 16 日彗星撞木星 (新華網)