Venticinque anni fa, l'umanità ha assistito per la prima volta a una collisione tra una cometa e un pianeta. Dal 16 al 22 luglio, 1994, enormi pezzi della cometa Shoemaker-Levy 9 (SL9), scoperto appena un anno prima, si è schiantato su Giove per diversi giorni, creando enormi, cicatrici scure nell'atmosfera del pianeta e pennacchi surriscaldati che si innalzano nella sua stratosfera.

L'impatto di SL9 ha dato agli scienziati l'opportunità di studiare un nuovo fenomeno celeste. È stato anche un campanello d'allarme che si verificano ancora grandi collisioni nel sistema solare, dopo tutto, se Giove fosse vulnerabile, forse la Terra è, pure. Se invece la cometa avesse colpito la Terra, avrebbe potuto creare un disastro atmosferico globale, proprio come l'evento di impatto che spazzò via i dinosauri 65 milioni di anni fa.

"Shoemaker-Levy 9 è stato una specie di pugno nello stomaco, " disse Heidi Hammel, che ha condotto le osservazioni in luce visibile della cometa con il telescopio spaziale Hubble della NASA ed è ora vicepresidente esecutivo presso l'Associazione delle università per la ricerca in astronomia AURA (che gestisce l'interfaccia degli astronomi con Hubble). "Ha davvero rinvigorito la nostra comprensione di quanto sia importante monitorare il nostro quartiere locale, e per capire qual è il potenziale per gli impatti sulla Terra in futuro".

comete, palle di neve cosmiche di gas ghiacciati, roccia e polvere che orbitano attorno al Sole, sono solo un tipo di oggetto che può devastare i corpi planetari. Asteroidi:il roccioso, i resti senz'aria lasciati dalla formazione del nostro sistema solare sono un altro. In onore della Giornata Mondiale degli Asteroidi, 30 giugno guardiamo indietro a questo storico evento Shoemaker-Levy 9, che ci ha insegnato l'importanza di cercare potenziali impatti.

Alla scoperta della cometa

Gli astronomi Carolyn, Eugene Shoemaker e David Levy scoprirono la cometa SL9 nel marzo 1993. Gli Shoemakers erano già un noto duo astronomico alla scoperta delle comete, avendo scoperto 32 comete insieme o separatamente nelle loro carriere. I calcoli hanno indicato che la cometa, frantumato in grandi pezzi (alcuni larghi più di mezzo miglio) dalla gravità del pianeta, era in orbita attorno a Giove e avrebbe avuto un impatto nel luglio 1994.

La notizia ha scatenato la frenesia della comunità astronomica:c'era l'opportunità di osservare effettivamente un impatto. Altri pianeti e lune sono coperti di crateri, ma non avevamo mai visto un impatto accadere. Sulla terra, gli scienziati hanno recentemente confermato che molti dei nostri crateri sono stati creati da impatti piuttosto che da eruzioni vulcaniche, come il Meteor Crater in Arizona, largo un miglio (1,6 chilometri), e il cratere Chicxulub di 93 miglia (150 km di larghezza) nel Golfo del Messico. L'impatto di SL9 con Giove sarebbe una straordinaria opportunità per studiare come gli impatti hanno influenzato un pianeta.

Gli astronomi del mondo hanno avuto un anno per prepararsi all'impatto, così tanti telescopi terrestri in tutto il mondo hanno aderito alla campagna. Questo sforzo includeva l'Infrared Telescope Facility (IRTF) della NASA che si trova in cima a Maunakea sulla Big Island delle Hawaii. La NASA alla fine ha anche ricevuto dati da due dei suoi veicoli spaziali, il veicolo spaziale Galileo, che era già in rotta verso Giove dopo il lancio nel 1989, e il telescopio spaziale Hubble.

"Gli impatti Shoemaker-Levy 9 hanno riunito ricercatori di comete, Esperti dell'atmosfera di Giove, e astronomi, che si sono riuniti per chiedere "Come osserveremo questo evento?"", ha detto Kelly Fast, program manager per il Near Earth Object Observations Program della NASA. Per gli impatti SL9, Fast era di stanza all'IRTF per la sua prima corsa osservativa. "Avere quell'avviso in anticipo per pianificare era davvero essenziale, perché ci ha dato l'opportunità di ottimizzare il modo in cui queste osservazioni potrebbero essere fatte per darci la migliore scienza".

Gli astronomi si sono riuniti presso l'IRTF alle Hawaii per iniziare a prepararsi all'impatto. Il telescopio, che è stato costruito alla fine degli anni '70 per supportare le missioni Voyager sui pianeti esterni, è sensibile al calore, quindi le sue immagini hanno mostrato enormi punti luminosi dove i frammenti della cometa hanno colpito Giove.

"Normalmente si pensa al sistema solare come statico, non vedi questi grandi cambiamenti accadere tutti in una volta, "ha detto John Rayner, direttore dell'IRTF, che era nello staff dell'IRTF durante gli impatti. "Ma per vedere improvvisamente questi impatti, questi enormi punti luminosi apparsi sul pianeta più grande del nostro sistema solare, era davvero straordinario."

Per quanto sorprendenti fossero le osservazioni dell'IRTF e di numerosi osservatori terrestri, quei telescopi dalla Terra non hanno effettivamente visto gli impatti accadere perché si sono verificati sul lato "notturno" di Giove. Solo mentre il pianeta ruotava, i telescopi terrestri sono riusciti a vedere i postumi dell'impatto.

Ma la navicella spaziale Galileo della NASA aveva un posto in prima fila per l'evento. Al momento degli impatti, Galileo era in viaggio per studiare Giove e le sue lune, e avvicinandosi alla giusta geometria per assistere ai frammenti di SL9 che si schiantano contro il gigante gassoso. Da 238 milioni di chilometri (148 milioni di miglia) di distanza, la navicella ha iniziato a scattare foto.

Le migliori immagini, anche se, è venuto da Hubble, che aveva recentemente ottenuto riparazioni cruciali nella sua prima missione di manutenzione. Sopra l'atmosfera terrestre, con la sua fotocamera ad alta risoluzione, La squisita qualità delle immagini di Hubble ha permesso agli scienziati di tracciare i pennacchi che crescono e collassano sulle cime delle nuvole di Giove. Lentamente, mentre il pianeta ruotava, cicatrici scure sono state rivelate nella sua atmosfera dove i frammenti della cometa avevano avuto un impatto. Gli astronomi hanno visto espandersi onde di materiale oscuro, le forme dei pennacchi, e dettagli nei campi di detriti delle esplosioni con dettagli senza precedenti. Le conferenze stampa di Hubble si sono tenute almeno una volta al giorno per l'intera settimana in modo che il pubblico potesse seguire l'arrivo di nuove immagini.

Hammel ricorda di essere stato inizialmente scettico sul fatto che Hubble avrebbe visto qualcosa, poiché la cometa era così piccola rispetto all'immenso pianeta gassoso. Quando le immagini hanno iniziato a scendere, ha dormito a malapena per giorni.

"Sono rimasto stupito, e poi ero euforico, " ha detto. È stato davvero straordinario essere coinvolti in un progetto che sapevo avrebbe cambiato la nostra comprensione di Giove, e cambiare la nostra comprensione degli impatti nel Sistema Solare".

Scienza dell'impatto

Scienziati di tutto il mondo hanno osservato le conseguenze dei 21 frammenti che si sono schiantati nell'atmosfera di Giove. Ogni impatto sollevava materiale che schizzava di nuovo nell'atmosfera di Giove, creando detriti che fungevano da marcatori per gli scienziati sulla Terra per studiare i venti di Giove. Prima dell'evento, il monitoraggio delle nuvole era il modo principale per vedere come l'atmosfera del gigante gassoso trasportava materiale intorno al pianeta. Ma materiali come l'ammoniaca e l'acido cianidrico salito nella stratosfera dalle profondità delle nuvole più alte di Giove hanno dato agli scienziati un modo per tracciare i venti mentre quelle molecole venivano soffiate intorno al pianeta. Anche oggi, gli scienziati possono ancora rilevare i cambiamenti nell'acido cianidrico nell'atmosfera di Giove dagli impatti.

Le osservazioni sono state anche in grado di perfezionare i modelli di impatto di base e dirci di più, generalmente, su come le particelle vengono trasportate nell'atmosfera dopo un impatto. Poiché non possiamo testare gli impatti nella vita reale, tranne che su scale molto piccole, come sparare un sassolino in un blocco di roccia in un laboratorio:gli impatti SL9 hanno offerto agli scienziati un esperimento naturale con cui studiare come gli impatti massicci influenzano un corpo grande come un pianeta. Lo studio dell'impatto di SL9 su Giove ha aiutato gli scienziati a rafforzare i loro modelli di ciò che potrebbe accadere se una cometa o un asteroide colpissero la Terra.

Una sveglia per l'umanità

Prima dell'impatto di SL9, il termine "difesa planetaria" non esisteva. In questi giorni, ci sono molte squadre di scienziati che seguono oggetti vicini alla Terra (NEO):asteroidi che si trovano entro 30 milioni di miglia (50 milioni di chilometri) dall'orbita terrestre. Ma a metà degli anni '90, solo poche squadre (compresi i Calzolai) stavano cercando asteroidi nel sistema solare interno.

Nell'anno prima dell'impatto, una squadra di studio dell'aeronautica guidata da Lindley Johnson, ora il primo della NASA (e finora, solo) Ufficiale della Difesa Planetaria, avevano cercato di convincere la loro leadership che la ricerca e il monitoraggio dei NEO dovrebbe far parte della missione di consapevolezza della situazione spaziale dell'Air Force. Quando si scoprì che SL9 era in rotta di collisione con Giove, La ricerca di Johnson divenne un elemento importante nello studio dell'Air Force sulle future capacità spaziali.

Entro il 1998, Il Congresso, influenzato da Eugene Shoemaker e altri scienziati che sostengono la ricerca NEO e con le immagini di Hubble della devastazione di Giove fresche nelle loro menti, ha ufficialmente ordinato alla NASA di trovare il 90% degli asteroidi nel nostro vicinato celeste a 1 chilometro o più. Entro la fine del 2010, La NASA aveva raggiunto quell'obiettivo. Ora, l'agenzia sta lavorando per identificare almeno il 90% degli asteroidi tra 450-3, 000 piedi (140-1, 000 metri) di larghezza, e sono a circa un terzo della strada.

"L'evento Shoemaker-Levy 9 ci ha mostrato che siamo vulnerabili agli impatti nel presente, non solo nel lontano passato, " ha detto Johnson. "Questi eventi di impatto si verificano nel Sistema Solare proprio ora, e dovremmo fare del nostro meglio per trovare oggetti pericolosi prima che siano di imminente pericolo di impatto sulla Terra".