Vinte e cinco anos atrás, a humanidade testemunhou pela primeira vez uma colisão entre um cometa e um planeta. De 16 a 22 de julho, 1994, pedaços enormes do cometa Shoemaker-Levy 9 (SL9), descoberto apenas um ano antes, colidiu com Júpiter ao longo de vários dias, criando enorme, cicatrizes escuras na atmosfera do planeta e plumas superaquecidas em sua estratosfera.

O impacto do SL9 deu aos cientistas a oportunidade de estudar um novo fenômeno celestial. Foi também um alerta de que grandes colisões ainda ocorrem no sistema solar - afinal, se Júpiter fosse vulnerável, talvez a Terra seja, também. Se o cometa tivesse atingido a Terra em vez disso, poderia ter criado um desastre atmosférico global, muito parecido com o evento de impacto que exterminou os dinossauros há 65 milhões de anos.

"Shoemaker-Levy 9 foi uma espécie de soco no estômago, "disse Heidi Hammel, que liderou as observações de luz visível do cometa com o telescópio espacial Hubble da NASA e agora é o vice-presidente executivo da Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia AURA (que gerencia a interface dos astrônomos com o Hubble). "Isso realmente revigorou nossa compreensão de como é importante monitorar nossa vizinhança local, e entender qual é o potencial para impactos na Terra no futuro. "

Cometas, bolas de neve cósmicas de gases congelados, rocha e poeira que orbitam o Sol, são apenas um tipo de objeto que pode causar estragos em corpos planetários. Asteróides - o rochoso, remanescentes sem ar que sobraram da formação de nosso sistema solar - são outra. Em homenagem ao Dia Mundial do Asteróide, 30 de Junho, olhamos para trás neste evento histórico Shoemaker-Levy 9, que nos ensinou a importância de olhar para os impactos potenciais.

Descobrindo o Cometa

Os astrônomos Carolyn, Eugene Shoemaker e David Levy descobriram o cometa SL9 em março de 1993. Os Shoemakers já eram uma dupla conhecida de astronômicos descobridores de cometas, tendo descoberto 32 cometas juntos ou separadamente em suas carreiras. Cálculos indicaram que o cometa, dividido em grandes pedaços (alguns com mais de meia milha de largura) pela gravidade do planeta, estava orbitando Júpiter e teria impacto em julho de 1994.

A notícia levou a comunidade astronômica ao frenesi - aqui estava uma oportunidade de realmente observar um impacto. Outros planetas e luas são cobertos por crateras, mas nunca tínhamos visto um impacto acontecer. Na terra, cientistas confirmaram recentemente que muitas de nossas próprias crateras foram criadas por impactos, em vez de erupções vulcânicas, como a cratera do meteoro com 1,6 km de largura no Arizona, e a cratera Chicxulub de 93 milhas de largura (150 km de largura) no Golfo do México. O impacto do SL9 com Júpiter seria uma oportunidade extraordinária para estudar como os impactos afetaram um planeta.

Os astrônomos do mundo tiveram um ano para se preparar para o impacto, tantos telescópios terrestres em todo o mundo aderiram à campanha. Esse esforço incluiu o Infrared Telescope Facility (IRTF) da NASA, que fica no topo de Maunakea, na Grande Ilha do Havaí. A NASA também finalmente recebeu dados de duas de suas espaçonaves, a espaçonave Galileo - que já estava a caminho de Júpiter após o lançamento em 1989 - e o Telescópio Espacial Hubble.

"Os impactos do Shoemaker-Levy 9 reuniram pesquisadores de cometas, Especialistas em atmosfera de Júpiter, e astrônomos, que se reuniram para perguntar "Como vamos observar este evento?" "disse Kelly Fast, gerente de programa do Programa de Observação de Objetos da Terra Próxima da NASA. Para os impactos SL9, Fast estava estacionado no IRTF em sua primeira corrida de observação. "Ter esse aviso com antecedência para planejar foi realmente essencial, porque nos deu a oportunidade de otimizar como essas observações poderiam ser feitas para nos fornecer a melhor ciência. "

Astrônomos se reuniram no IRTF no Havaí para começar a se preparar para o impacto. O telescópio, que foi construído no final dos anos 1970 para apoiar as missões da Voyager aos planetas exteriores, é sensível ao calor, portanto, suas imagens mostraram enormes pontos brilhantes onde os fragmentos do cometa impactaram Júpiter.

"Normalmente você pensa no sistema solar como estático, você não vê essas grandes mudanças acontecerem todas de uma vez, "disse John Rayner, diretor do IRTF, quem fazia parte da equipe da IRTF durante os impactos. "Mas para ver de repente esses impactos, esses enormes pontos brilhantes que apareceram no maior planeta do nosso sistema solar, foi bastante extraordinário. "

Por mais incríveis que tenham sido as observações do IRTF e de vários observatórios terrestres, aqueles telescópios da Terra não viram realmente os impactos acontecerem porque eles ocorreram no lado "noturno" de Júpiter. Somente com a rotação do planeta os telescópios terrestres puderam ver os efeitos posteriores do impacto.

Mas a espaçonave Galileo da NASA teve um assento na primeira fila para o evento. Na hora dos impactos, Galileo estava a caminho de estudar Júpiter e suas luas, e se aproximando na geometria certa para testemunhar os fragmentos do SL9 colidindo com o gigante gasoso. De 238 milhões de quilômetros (148 milhões de milhas) de distância, a espaçonave começou a tirar fotos.

As melhores imagens, no entanto, veio do Hubble, que recentemente obteve reparos cruciais em sua primeira missão de manutenção. Acima da atmosfera da Terra, com sua câmera de alta resolução, A qualidade de imagem requintada do Hubble permitiu aos cientistas rastrear as plumas crescendo e colapsando no topo das nuvens de Júpiter. Lentamente, conforme o planeta girava, cicatrizes escuras foram reveladas em sua atmosfera onde os fragmentos do cometa haviam impactado. Os astrônomos viram ondas em expansão de material escuro, as formas das plumas, e detalhes nos campos de destroços das explosões com detalhes incomparáveis. As coletivas de imprensa do Hubble eram realizadas pelo menos uma vez por dia durante a semana inteira para que o público pudesse acompanhar à medida que novas imagens chegavam.

Hammel se lembra de ter ficado inicialmente cético de que Hubble pudesse ver alguma coisa, já que o cometa era tão pequeno comparado ao imenso planeta gasoso. Quando as imagens começaram a cair, ela mal dormiu por dias.

"Fiquei surpreso, e então eu estava exultante, "disse ela. Foi tão notável estar envolvida em um projeto que eu sabia que mudaria nossa compreensão de Júpiter, e mudar nossa compreensão dos impactos no Sistema Solar. "

Ciência de impacto

Cientistas de todo o mundo observaram as consequências dos 21 fragmentos que atingiram a atmosfera de Júpiter. Cada material de impacto elevado que espirrou de volta na atmosfera de Júpiter, criando detritos que agiram como marcadores para os cientistas na Terra estudarem os ventos de Júpiter. Antes do evento, rastreamento de nuvens era a principal maneira de ver como a atmosfera do gigante gasoso transportava material ao redor do planeta. Mas materiais como amônia e cianeto de hidrogênio subiram para a estratosfera das profundezas das nuvens superiores de Júpiter, dando aos cientistas uma maneira de rastrear os ventos à medida que essas moléculas eram sopradas ao redor do planeta. Ainda hoje, os cientistas ainda podem detectar as mudanças no cianeto de hidrogênio na atmosfera de Júpiter a partir dos impactos.

As observações também foram capazes de refinar os modelos básicos de impacto e nos dizer mais, em geral, sobre como as partículas são transportadas pela atmosfera após um impacto. Porque não podemos testar impactos na vida real - exceto em escalas muito pequenas, como atirar uma pedra em um bloco de rocha em um laboratório - os impactos do SL9 ofereceram aos cientistas um experimento natural para estudar como impactos massivos afetam um corpo grande como um planeta. O estudo do impacto do SL9 em Júpiter ajudou os cientistas a fortalecer seus modelos do que poderia acontecer se um cometa ou asteróide colidisse com a Terra.

Um Despertar para a Humanidade

Antes do impacto do SL9, o termo "defesa planetária" não existia. Nos dias de hoje, há muitas equipes de cientistas rastreando objetos próximos à Terra (NEOs):asteróides que chegam a 30 milhões de milhas (50 milhões de quilômetros) da órbita da Terra. Mas, em meados da década de 1990, apenas algumas equipes (incluindo os Sapateiros) estavam procurando asteróides no sistema solar interno.

No ano anterior ao impacto, uma equipe de estudo da Força Aérea liderada por Lindley Johnson, agora o primeiro da NASA (e até agora, apenas) Oficial de Defesa Planetária, vinham tentando convencer sua liderança de que encontrar e rastrear NEOs deveria fazer parte da missão espacial de consciência situacional da Força Aérea. Quando SL9 estava em rota de colisão com Júpiter, A pesquisa de Johnson tornou-se um elemento importante no estudo da Força Aérea sobre as futuras capacidades espaciais.

Em 1998, O Congresso - influenciado por Eugene Shoemaker e outros cientistas que defendem a pesquisa NEO e com imagens do Hubble da devastação de Júpiter ainda frescas em suas mentes - dirigiu oficialmente a NASA para encontrar 90% dos asteróides em nossa vizinhança celestial de 1 quilômetro ou mais. No final de 2010, A NASA havia alcançado esse objetivo. Agora, a agência está trabalhando para identificar pelo menos 90% dos asteróides entre 450-3, 000 pés (140-1, 000 metros) de largura, e eles estão cerca de um terço do caminho até lá.

“O evento Shoemaker-Levy 9 nos mostrou que somos vulneráveis ​​aos impactos nos dias de hoje, não apenas no passado distante, "disse Johnson." Esses eventos de impacto ocorrem no Sistema Solar agora, e devemos fazer o nosso melhor para encontrar objetos perigosos antes que eles tenham o perigo iminente de atingir a Terra. "