С борта космического корабля Juno инструмент под руководством Юго-Западного научно-исследовательского института для наблюдения за полярными сияниями по счастливой случайности заметил яркую вспышку над облаками Юпитера прошлой весной. Команда ультрафиолетового спектрографа (UVS) изучила данные и определила, что они захватили болид, чрезвычайно яркий взрыв метеороида в верхних слоях атмосферы газового гиганта.

Юпитер подвергается огромному количеству ударов в год, намного больше, чем Земля, поэтому сами столкновения не редкость. Однако они настолько недолговечны, что увидеть их относительно необычно. С Земли можно увидеть только более крупные столкновения, и вам нужно быть удачливым, чтобы направить телескоп на Юпитер точно в нужное время. За последнее десятилетие астрономам-любителям удалось зафиксировать шесть столкновений с Юпитером.

С тех пор, как Juno прибыла на Юпитер в 2016 году, UVS использовался для изучения морфологии, яркости и спектральных характеристик полярных сияний Юпитера, когда космический корабль движется близко к его поверхности каждые 53 дня. В течение 30-секундного вращения UVS наблюдает за полосой движения планеты. Инструмент UVS иногда наблюдал краткосрочные локализованные ультрафиолетовые излучения за пределами авроральной зоны, включая единичное событие 10 апреля 2020 года.

Ученые SwRI изучили область, полученную прибором Juno UVS 10 апреля 2020 года, и определили, что большой метеороид взорвался ярким огненным шаром в верхних слоях атмосферы Юпитера. Полоса обзора UVS включает в себя сегмент северного аврорального овала Юпитера, имеющий чисто зеленый цвет и представляющий выбросы водорода. Напротив, яркое пятно (см. Увеличение) выглядит в основном желтым, что указывает на значительное излучение на более длинных волнах.

Ранее UVS наблюдал серию из одиннадцати ярких кратковременных вспышек, которые длились от 1 до 2 миллисекунд. Они были идентифицированы как Transient Luminous Events (TLEs), явление в верхних слоях атмосферы, вызванное молнией. Первоначально команда думала, что эта яркая вспышка может быть TLE, однако она отличалась двумя ключевыми моментами. Хотя он также был недолговечным, он длился не менее 17 миллисекунд, что намного дольше, чем TLE. Также он имел очень разные спектральные характеристики. Спектры TLE и полярных сияний показывают выбросы молекулярного водорода, основного компонента атмосферы Юпитера. Это событие на болиде имело плавную кривую «черного тела», чего и следует ожидать от метеора.

Продолжительность вспышки и форма спектра хорошо соответствуют тому, что мы ожидаем от удара. Эта яркая вспышка выделялась в данных, поскольку ее спектральные характеристики сильно отличались от УФ-излучения полярных сияний Юпитера. Из ультрафиолетового спектра ученые могут видеть, что излучение исходит от черного тела с температурой 9600 Кельвинов, расположенного на высоте 140 миль над вершинами облаков планеты. Глядя на яркость яркой вспышки, мы оцениваем, что она была вызвана ударным элементом массой 550–3 300 фунтов.

Комета Шумейкера-Леви была самым крупным наблюдаемым ударным элементом Юпитера. Комета распалась в июле 1992 года и столкнулась с Юпитером в июле 1994 года, за чем внимательно наблюдали астрономы всего мира и космический корабль "Галилео". Команда под руководством SwRI обнаружила связанные с ударами рентгеновские лучи из северного полушария Юпитера, и заметные шрамы от ударов сохранялись в течение многих месяцев.

Удары астероидов и комет могут оказать значительное влияние на химический состав стратосферы планеты - спустя 15 лет после столкновения комета Шумейкер Леви 9 все еще составляла 95% стратосферной воды на Юпитере. Таким образом, продолжение наблюдения за воздействиями и оценка их общей интенсивности является важным элементом понимания состава планеты.