Podivnost spocivala v tom, ze kometa se na snimku jevila jako neostra usecka, nikoliv jako standardni "mlhava hvezda", jak tomu u nove objevenych komet bezne byva. Postupne vsak podivnosti kolem komety, ktera dostala provizorni oznaceni 1993e (tj. pata kometa, objevena v danem roce), zacalo pribyvat. Snimky s vetsim rozlisenim rozlozily onu usecku na snurku mlhavych bodu, ktere se pohybovaly vuci hvezdnemu pozadi spolecne. Zprvu se prilis nedarilo urcit drahu techto teles ve slunecni soustave, a az po dvou mesicich se vyjasnilo, ze tato kometa neobiha kolem Slunce, jako vsechny ostatni komety, nybrz kolem nejhmotnejsi planety slunecni soustavy - totiz Jupiteru.
To zajiste neni puvodni draha komety; dalsi vypocty naznacily, ze kometa byla Jupiterem zachycena nejpozdeji pred dvema desetiletimi, ale mozna i pred celym stoletim. Netreba zduraznovat, ze to neni bezny ukaz, nebot az dosud astronomove vedi jen o trech ci ctyrech kometach, ktere se staly docasnymi zajatci gravitace Jupiteru.
V tomto pripade vsak kometa, nazvana tez dle objevitelu Shoemaker-Levy 9, uz nemela nadeji se z gravitacni naruce Jupiteru vymanit. Prave naopak, pericentrum elipticke drahy se k Jupiteru neustale blizilo a podle zpetneho vypoctu drahy Scottim [2] proletela kometa dne 8. cervence 1992 ve vysce jen 21 400 km nad vnejsim okrajem mracen planety (Jupiter nema fakticky pevny povrch, takze definovat jeho polomer je veci konvence - obvykle se udava hodnota 70 000 km), tedy ve vzdalenosti 1,3-nasobku polomeru planety.
Tato udalost fakticky rozhodla o rozpadu komety na "snurku koralku". Jiz v r. 1850 ukazal francouzsky matematik Edouard Roche, ze drobne tuhe teleso o stredni hustote s se rozpada pusobenim slapovych sil velkeho hmotneho telesa o stredni hustote S, jestlize jejich vzajemna vzdalenost klesne pod kritickou hodnotu Rr = 1,44 (S/s)1/3. Velicina Rr se nazyva Rocheuv polomer. Jelikoz stredni hustota Jupiteru S = 1330 kg m-3 je urcite vetsi nez stredni hustota kometarnich jader (odhadovana na 500 kg m-3), plyne odtud automaticky, ze kometarni jadro se dostalo pod hranici Rocheova polomeru a muselo se proto slapove rozdrobit.
Rozpady komet na nekolik malo kusu (2 - 6) byly jiz v minulosti vicekrat pozorovany - dochazi k nim temer vzdy brzy po pruchodu komety prislunim vinou uniku plynu a sublimace tekavych latek vlivem nerovnomerneho ohrevu "spinave snehove koule" Sluncem. Takovy rozpad je podle Bosse [3] charakterizovan vznikem nekolika mensich ulomku a jednoho vetsiho telesa - vlastniho jadra snehove koule. Naproti tomu snimky snurky jaderek komety 1993e poukazovaly na vznik asi dvou tuctu ulomku priblizne stejnych rozmeru, coz je charakteristicke prave pro slapovy rozpad. Podle Sekaniny aj. [4] doslo k drobeni puvodni komety o strednim rozmeru asi 8 km zhruba 2 hodiny po tomto pruletu pericentrem, pricemz slapove tlaky dosahly hodnot radu 10 Pa - to znaci, ze kometarni jadro je opravdu velmi krehke, kdyz tak nepatrne sily dokazaly zpusobit rozpad telesa, na nejz ve vzdalenosti Jupiteru nemohlo slunecni zareni nijak vyrazne pusobit. Vznikle ulomky se pak od sebe pocaly vzdalovat vlivem negravitacnich sil, zejmena uvolnenim prachu a plynu. Tato plynoprachova obalka byla dobre viditelna zejmena na snimcich, porizenych jeste pred opravou Hubblovym kosmickym teleskopem.
Mezitim se ulomky komety 1993e od Jupiteru vzdalovaly po velmi protahle elipticke draze s vystrednosti e = 0,996 a 16. cervence 1993 se nachazely plnych 5.107 km od Jupiteru (v apocentru); od te chvile se pocaly vracet k planete po spirale smrti - koncem r. 1993 bylo na zaklade zpresnenych drahovym parametru jiz jiste, ze se s Jupiterem srazi vsech tehdy rozlisenych 21 ulomku puvodniho velkeho telesa. V te dobe se podarilo astronautum na palube kosmicke lodi Endeavour odstranit sferickou aberaci hlavniho zrcadla Hubblova kosmickeho teleskopu (HST) instalovanim korekcni optiky - to skytalo dobrou nadeji, ze pri sledovani zaverecne faze existence komety Shoemaker-Levy 9 bude mozne vyuzit vynikajici rozlisovaci schopnosti tohoto unikatniho pristroje.
Pravda, tehdy uz bylo zrejme, ze k vlastnim dopadum ulomku komety bude dochazet na strane Jupiteru, odvracene od Zeme, ale postupne zpresnovana draha ulomku naznacovala, ze k dopadum dojde jen nekolik stupnu "pod obzorem" pozorovatele ze Zeme, takze zasazena oblast se jiz za 10 minut vynori nad obzor vlivem rychle rotace Jupiteru (plna otocka trva necelych 10 h) a za 20 minut bude ozarena Sluncem. Opraveny HST snimal ulomky komety jiz koncem ledna 1994 se vskutku nevidanym rozlisenim 230 km. Snimky ukazaly, ze mnozstvi prachu v okoli ulomku klesa, relativni jasnosti ulomku se s casem zmenily, ale vetsina z nich jevi ostre ohranicene centralni jadro. To znaci, ze se ulomky az na vyjimky jiz dale nestepi, a ze jejich typicky rozmer dosahuje 2 - 4 km. Tato mereni naznacovala, ze hmotnost ulomku presahuje 1011 kg, coz pri rychlosti stretu s Jupiterem 60 km s-1 dava kineticke energie radu 1021 J (ekvivalent 200 Gt TNT).
S tak obrovskymi energiemi, jez se uvolni v case nekolika malo sekund, nemel az dosud nikdo (nastesti!) primou zkusenost. Pri vybuchu prosluleho tunguzskeho meteoritu nad stredni Sibiri v r. 1908 se uvolnila energie radu 10 Mt TNT, a pri nekdejsich sovetskych zkouskach vodikovych pum velke raze na poloostrove Novaja Zemlja maximalne 50 Mt TNT.
Zato vsak na rozhrani druhohor a tretihor pred 65 miliony let dopadlo na Zemi teleso, pri jehoz explozi se uvolnila energie ekvivalentni 50 Tt TNT, jez vyvolala celosvetovou katastrofu - vymirani zivocichu i rostlin. Teprve v r. 1991 se zjistilo, ze Zeme dosud nese pamatku na tuto nicivou udalost v podobe potopeneho a zasypaneho impaktniho krateru Chicxulub v Mexickem zalivu. Krater mel hloubku 10 km a prumer pres 300 km - velikost nicive energie se tak dala spocitat z prace, potrebne k vyhloubeni takoveho krateru.
Z techto udaju je patrne, ze nejen astronomove meli dobre duvody k tomu zkoumat prubeh srazky takoveho rozsahu a navic v bezpecne vzdalenosti od Zeme. Proto jiz od ledna 1994 zacala probihat velkolepa sledovaci kampan, do niz se zapojily jak velke pozemni teleskopy a radioteleskopy tak take astronomicke umele druzice Zeme (krome HST tez jiz temer vyslouzila ultrafialova druzice IUE) a vybrane kosmicke sondy.
Vyhodou sond (Voyager 2, Galileo a Ulysses) byla zejmena jejich strategicka poloha v kosmickem prostoru - vsechny totiz mohly sledovat mista impaktu na Jupiteru primo, byt s nevalnym rozlisenim. Voyager 2 byl totiz v dobe vypoctene srazky plnych 41 AU (1 AU = 1,5.108 km) od Jupiteru a navic jeho televizni kamera byla jiz natrvalo vypojena. K registraci impaktu se proto hodil jen dosud fungujici ultrafialovy spektrometr. Sonda Ulysses, urcena primarne ke studiu Slunce, byla podstatne blize - jen 5,3 AU od Jupiteru, ale byla schopna zaznamenat pouze nizkofrekvencni (kolem 1 MHz) radiove zareni planety. Proto se nejvice nadeje vkladalo do pozorovani z kosmicke sondy Galileo, ktera se v dobe srazek nachazela jen 1,6 AU od Jupiteru - hlavni potizi techto pozorovani je nizka prenosova rychlost nahradni komunikacni anteny (10 bitu za sekundu!), takze prenos snimku potrva asi pul roku.
Mezitim probihala mereni poloh a vzhledu ulomku, coz zejmena umoznovalo postupne zpresnovat mista a okamziky stretu s Jupiterem. Ukazalo se, ze vsechny dopady se budou odehravat v jiznim mirnem pasu oblacneho prikrovu planety priblizne na -44O jovigraficke sirky v intervalu od 16. do 22. cervence 1994, pricemz okamziky dopadu ulomku byly nakonec znamy s chybou asi 7 minut.
V posledni dny pred dopadem bylo pozorovani ulomku komety technicky obtizne prave pro uhlovou blizkost k jasnemu kotoucku Jupiteru. Pozemni observatore s velkymi teleskopy doslova zavodily s HST o zabery poslednich chvil pred kremaci ulomku v atmosfere planety. HST mel prirozene vyhodu v nepritomnosti rozptylu svetla v zemske atmosfere, ale pozemni teleskopy zase vyuzivaly toho, ze v nekterych pasmech blizkeho infracerveneho oboru Jupiter prakticky nezari vlivem absorpce slunecniho svetla pasy metanu v atmosfere planety.
Tak se nakonec zdarilo prokazat i dalsi slapove protazeni obrazu vetsiny ulomku tesne pred dopadem na Jupiter - fakticky slo ovsem o protazeni prachovych obalu kolem kompaktnich ulomku, jejichz rozmery se daly jedine odhadovat, nikoliv primo merit. Ulomky byly pro pohodlnejsi odliseni oznaceny pismeny A - W, pricemz nektere (G,P,Q) se pred impaktem rozpadly prinejmensim na dva kusy, a jine se zdanlive zcela vytratily (M,T,U,V). Napeti mezi odborniky vzrustalo, cim vice se blizila chvile impaktu prvniho ulomku A - vsem bylo jasne, ze podle vysledku tohoto prvniho pozorovani se ihned pozna, jaky bude dalsi prubeh predstaveni.
Jakmile si vsak klademe otazku, jak bude srazka probihat a jake bude mit nasledky pro kometu a atmosferu Jupiteru, narazime na problemy astrofyzikalni - zde je kazda predpoved nutne omezena ci dokonce sporna. Zminil jsem se uz o tom, ze s ohledem na velikost uvolnene energie neexistovala vhodna kalibrace - ostatne i sama hmotnost a odolnost ulomku proti dalsimu slapovem rozpadu byla nejista. Prulet ulomku atmosferou se deje hypersonickou rychlosti, takze do jiste miry se muzeme spolehnout na obdobne ukazy pri pruletu meteoroidu zemskych ovzdusim - zde vykonali nejvice prace nasi astronomove, kteri jiz desitky let sleduji prulety jasnych bolidu pomoci stredoevropske bolidove site, rizene Astronomickym ustavem AV CR v Ondrejove pod vedenim Z. Ceplechy a P. Spurneho.
Zemska atmosfera se vsak sklada z molekul kysliku a dusiku s velkym ucinnym prurezem, na rozdil od atmosfery Jupiteru, kde prevazuji molekuly vodiku a uhlovodiku s nizsim ucinnym prurezem. Navic, jak jsem jiz poznamenal, jde o obtiznou extrapolaci nejmene o sest radu, pokud jde o premenovanou energii. Stejne tak mame jen zcela kuse udaje o vertikalnim profilu atmosfery Jupiteru - ironii osudu ziskame prvni takova data pravdepodobne teprve koncem r. 1995, kdy sonda Galileo doleti k obri planete.
Navzdory temto omezenim se rada autoru pokusila o simulaci srazek ulomku komety s atmosferou Jupiteru resenim hydrodynamickych rovnic na vykonnych superpocitacich. MacLow a Zahnle [5] vyuzili k simulaci superpocitace Cray C-90 a za 10 h vypocetniho casu propocitali ukazy v prvnich trech minutach po doteku ulomku s atmosferou planety. Zjistili tak, ze se kineticka energie narazu ulozi pod vrcholky Jupiterovych oblaku ve vrstve s atmosferickym tlakem kolem 1 MPa v podobe ohnive koule s energii radu 1 Tt TNT, jez behem nasledujicich minut vystoupi z atmosfery planety do vyse nekolika set kilometru a stane se opticky viditelnou diky teplote az 3 kK. Pak se podle Stephensonove [6] ochladi expansi a rozmyje behem radove deseti minut.
Ponekud odchylny model Billebauda a Lebretona [7] vychazi z faktu, ze jednotlive ulomky komety se od sebe navzajem oddalily zasluhou negravitacnich sil. Pri pronikani atmosferou Jupiteru dochazi k jejich drceni a ablaci, coz zvysuje ucinny prurez ulomku, takze zaverecna exploze probehne v atmosfere mnohem vyse nez v predeslem modelu. Ohniva koule dosahne rychle rozmeru 50 km a teploty nekolika kilokelvinu, pocne pak rychle stoupat nahoru, pricemz se rozepne az na prumer 350 km a soucasne se ochladi na 600 K. Ohniva koule se projevi navenek silnym optickym zableskem.
Prave tato okolnost by mohla pripadne usnadnit pozorovani jevu pozemskym pozorovatelum. Jak znamo, kolem Jupiteru obihaji ctyri pomerne velke prirozene druzice, ktere objevil jiz Galileo Galilei v r. 1610. Jejich rozmery jsou srovnatelne s prumerem planety Merkur nebo naseho Mesice a alespon nektere z nich jsou pokryty vodnim ledem, ktery ma vysoke albedo v optickem oboru spektra. Jestlize se v dobe impaktu bude nektera z techto druzic nachazet ve vhodne poloze vuci Jupiteru a Zemi, bylo by pak mozne zaznamenat odlesk zablesku ohnive koule timto neprimym zpusobem. Rozlicne vypocty naznacovaly, ze jasnosti druzic by mohly vzrust az o 1% standardni hodnoty, coz je modernimi fotometrickymi metodami dobre pozorovatelne. Geometrie ukazu byla nejpriznivejsi pro druzici Callisto, ktera sama mela stacit zobrazit pozemskemu pozorovateli temer vsechny zablesky.
Z predeslych vypoctu dale vyplynulo, ze ohniva koule bude nejlepe sledovatelna v blizkem infracervenem pasmu spektra, a ze s pribyvajicim casovym odstupem od impaktu se maximum zariveho jevu presune az do stredni infracervene oblasti. Prislusne aparatury jsou dnes nastesti k dispozici u vetsiny velkych pozemskych reflektoru; zatim vsak jimi nedisponuje HST.
Tesne pred dopadem byly zverejneny vypocty numericke simulace deju skupinou vojenskych odborniku ze statni laboratore SANDIA ve Spojenych statech [11], ktere na superpocitaci Intel Paragon zabraly 72 h strojoveho casu. Z techto vypoctu vyplynulo, ze ulomky proniknou hluboko do atmosfery Jupiteru a po zabrzdeni a nasledneho explozi se asi 50% hmoty ulomku vrati zpet po stejne draze a prakticky puvodni rychlosti, takze vznikne mohutny explozivni "hrib", ktery se dostane vysoko nad mraky.
Konecne Takata aj. [12] z Laboratore tryskoveho pohonu (JPL) simulovali ukazy na superpocitaci Cray YMP pro ledovy ulomek o prumeru 2 km. Zjistili, ze vetsina kineticke energie ulomku se uvolni v hloubkach 50 az 300 km pod referencni hladinou, v niz je tyz tlak atmosfery jako na zemskem povrchu (0,1 MPa). Atmosfera v okoli impaktu se ohreje razovou vlnou, takze molekuly plynu disociuji a atomy se castecne ionizuji. Stoupajici explozivni hrib urazi prvnich 100 km do vysky asi za 100 s. Hrib dosahne prumeru asi 1000 km a po dobu 1000 s bude teplejsi nez 1 kK. Hriby vystoupi az 3000 km nad hranici mracen a mely by byt tedy velmi zahy videt nad terminatorem (rozhrani osvetlene a neosvetlene casti planety pro pozorovatele ze Zeme) planety.
Krome toho Harrington aj. [9] ukazali, ze po vybuchu by se atmosferou planety mely sirit mocne razove vlny, ktere probehnou kolem cele planety. Marley [10] usoudil, ze tyto razove vlny budou pronikat hluboko do nitra planety a mohly by poslouzit k seismologickym studiim.
Naproti tomu Asphaugh a Benz [8] tvrdili, ze materske teleso komety melo prumer jen 1,5 km a pri slapovem trhani se rozpadlo na "hromady smeti", ktere jen slabe drzi pohromade, jak o tom svedci stepeni nekterych ulomku v prubehu prvniho pololeti r. 1994, a ubyvani prachovych obalek. Z jejich uvahy pak plynulo, ze se zbyvajici ulomky proste "rozsypou" slapovymi silami v blizkosti planety drive, nez dojde k nejakemu napadnemu ukazu - vzdaleny pozorovatel proste neuvidi prakticky nic!
Jak patrno, superpocitace nijak nezahalely, avsak ruznost predpovedi svedcila o tom, ze modely obsahuji premiru volnych parametru, a ze od serie impaktu lze cekat temer cokoliv - od nemeritelne nepatrnych dusledku az po jevy, ktere neprehledne ani laik s relativne skrovnym vybavenim. Tak se priblizilo osudne datum 16. cervenec 1994, a odbornici, astronomove-amateri, novinari i obsluhy pocitacovych siti byly v pohotovosti. Na marylandske universite, kde se vytvorila jakasi pocitacova bursa vsech relevantnich informaci, drzeli ty dny a noci studenti-dobrovolnici nepretrzitou sluzbu, aby vyloucili jakekoliv selhani ustredniho pocitace.
Jelikoz ulomek A nepatril pred dopadem k nejvyznamnejsim, cekala se vyraznejsi odezva od nasledujiciho ulomku B, ktery mel dopadnout ve 2:54 UT dne 17.7. - k udivu vsech se vsak tento dopad neprojevil temer vubec a byl s namahou zachycen jedine obrim 10 m Keckovym teleskopem na Mauna Kea na Havajskych ostrovech v infracervenem pasmu 3,4 mikrometru.
Tak se hned zpocatku ukazalo, jak je osidne odhadovat velikost efektu podle jasnosti ulomku komety pred dopadem. Stejne tak zacalo byt zrejme, ze ocekavana opticka zjasneni Galileovych druzic Jupiteru zdaleka nedosahnou meritelnych hodnot - vetsina kineticke energie ulomku se zrejme premenovala jinou cestou. Zasluhou vytecne pracujici pocitacove site Internet se darilo ihned uvedomit potencialni pozorovatele, kteri tak mohli operativne upravit planovane pozorovaci programy. Pozorovatele se ovsem vubec nenudili - vzdyt behem prvnich 24 hodin dopadlo na Jupiter celkem pet ulomku.
Jak postupovala noc, zapojovala se do pozorovani dalsi astronomicka zarizeni po cele zemekouli. Vynikajici vysledky prisly z americkych observatori v Arizone, Kalifornii i na Havajskych ostrovech, dale z observatori Siding Spring a Mt. Stromlo v Australii, z japonske Okajamy i z jihoafricke observatore SAAO v Sutherlandu. Kvalitni udaje v blizke infracervene oblasti ziskala rovnez letajici observator Kuiper Airborne Observatory a zcela jedinecnou temer souvislou serii mereni poridili astronomove pracujici s 0,6 m reflektorem a kamerou SPIREX primo na jiznim polu, kde v te dobe byla polarni noc. Rovnez ultrafialove astronomicka druzice IUE sledovala Jupiter ve dnech 13. az 24. cervence prakticky spojite [14].
Naproti tomu pozorovani z kosmickych sond Voyager 2 a Ulysses prineslo negativni vysledky. Voyager 2 byl v te dobe ve vzdalenosti 6,1.109 km od Jupiteru a ani ultrafialovy spektrometr ani radiovy prijimac na palube sondy nezaznamenaly mezi 8. a 27. cervencem zadne signaly od planety. Podobne negativnim vysledkem skoncila radiova mereni na frekvenci pod 1 MHz na palube slunecni kosmicke sondy Ulysses, ktera byla v te dobe 795 milionu km od Jupiteru a hluboko na jih od roviny ekliptiky. Z kosmickych aparatur byl zdaleka nejuspesnejsi HST a velmi pravdepodobne i sonda Galileo, jenze prenos jejich udaju na Zemi probiha extremne pomalu - az do ledna 1995.
Zejmena diky vytecnemu rozliseni HST se podarilo studovat podrobnosti v oblastech zasahu. Zjistilo se tak, ze dopadove zony maji asymetricky tvar, zrejme souvisejici s tim, ze projektily dopadaly do Jupiterovy atmosfery sikmo pod uhlem prave 45o, ze porusene oblasti dosahuji rozmeru az 12 000 km, a ze pomerne rychle tmavnou. Tato pozorovani byla nezavisle potvrzena radou vizualnich pozorovani astronomu-amateru, kteri objevili i zcela malymi pristroji o prumeru objektivu 0,1 m v jiznim mirnem pasu Jupiteru ohranicene tmave body, nesrovnatelne vyraznejsi nez kterykoliv bezny ukaz v Jupiterove atmosfere. Zrejme slo o vysledek pohlceni slunecnich paprsku rozptylenymi prachovymi casteckami kometarnich ulomku - pouze v tzv. metanovem pasmu na vlnove delce 892 nm pozorovaly pristroje jasne skvrny. Ultrafialove zabery z HST ukazaly, ze v tomto spektralnim oboru jsou skvrny zcela cerne, tj. ze k absorpci zareni dochazi vysoko nad mraky Jupiteru. Proto zcela urcite neslo o nejake "kratery" v atmosfere planety, spise o zvirena mracna prachu nekolik set kilometru nad beznou atmosferou.
Dalsi prekvapeni prineslo srovnani casu dopadu ulomku s predpovedmi. Brzy bylo totiz zrejme, ze relativni odstupy impaktu jsou sice presne asi na 1 minutu, ale absolutni casy dopadu jsou proti predpovedi systematicky zpozdene o plnych 7 minut. Vinikem tohoto rozdilu jsou systematicke chyby astrometrickych katalogu, ktere pouziva zejmena HST - tak se kometa 1993e neprimo zaslouzila o nalezeni efektu, ktery by se konvencnimi astrometrickymi metodami asi nikdy nepodarilo odhalit.
Po zklamani nad nepatrnymi efekty pri dopadu ulomku B zacaly prichazet priznivejsi zpravy o zretelnych efektech (ohnive koule registrovane v infracervenem pasmu, explozivni hriby, tmave skvrny v impaktnich zonach) po dopadu ulomku C,D a E. Dalsi den v 01:26 UT dopadl ulomek F - a strefil se temer presne do impaktni zony ulomku E, cimz ponekud zmatl pozorovatele. To vse vsak predstavovalo pouhou predehru k opravdu velkolepemu predstaveni, ktere zapocalo 18. cervence v 07:33 UT dopadem ulomku G. Prislusny infracerveny zablesk pozorovali jednak na jiznim polu aparaturou SPIREX a jednak v Australii a na Havajskych ostrovech. Nebyl vsak nijak vyrazny a jiz se zvolna zeslaboval, kdyz o 9 minut pozdeji doslo k novemu vyslehu takove intenzity, ze to zahltilo detektory. Ukazalo se zkratka, ze puvodni ulomek G se tesne pred priblizenim k Jupiteru rozpadl na dva nestejne velke kusy, pricemz ten vedouci byl fakticky pouhym odstepkem hlavniho.
Explozivni hrib po dopadu hlavni casti ulomku G se dostal do vyse az 3000 km nad oblacnou prikryvku a zanechal po sobe tmavou skvrnu asi dvakrat vetsi nez Zeme. Z toho se dalo usoudit, ze typicky prumer ulomku (o hustote asi 500 kg m-3) byl 4 km, takze kdyby takove teleso dopadlo stejnou rychlosti na Zemi, vyhloubilo by na pevnine krater o prumeru 60 km, tj. odpovidajici niciva energie by dosahla 6 Tt TNT.
Skvrna po dopadu hlavniho ulomku G se rychle zvetsovala a mnoho astronomu-amateru ji pak pozorovalo i ve zcela malych dalekohledech jako vubec nejnapadnejsi utvar na Jupiterove kotoucku - dokonce vyraznejsi nez proslula Velka ruda skvrna, ktera je v atmosfere planety viditelna jiz nekolik staleti.
Spektroskopie z IUE a HST nalezla v impaktni skvrne acetylen a etan, dale cpavek, molekularni siru, sirovodik, sirouhlik, neutralni a ionizovany horcik a oxid uhelnaty. Vesmes slo o rozptyleny material ulomku, nikoliv o hmotu Jupiterovy atmosfery, coz znovu potvrdilo, ze ulomky nepronikly nijak hluboko.
Snimky HST v daleke ultrafialove oblasti, porizene v te dobe, ukazovaly zretelne vsechny predchozi impaktni zony jako mimoradne tmave skvrny, vznasejici se asi 100 km nad oblacnym prikrovem planety. Navic prokazaly vyskyt polarnich zari nad obema magnetickymi poly planety, coz byl zretelny dukaz toho, ze pri impaktu se vytvorily elektricky nabite castice, putujici podel silocar k obema magnetickym polum.
Tyz den vecer v 19:32 UT nasledoval dalsi velky ulomek H, jehoz dopad zaznamenali na jiznim polu, ve Spanelsku, v jizni Africe a v Chile. Infracervene zareni explozivniho hribu dosahlo v maximu asi padesatinasobku zareni celeho Jupiteru. O 45 minut pozdeji zobrazil HST jasna vlakna v severni polarni oblasti Jupiteru - evidentne slo o elektricky nabite castice, vznikle pri explozi ulomku K, ktere byly preneseny podel magnetickych silocar na vzdalenost 60 000 km!
Rettigovi aj. [15] se zdarilo pomoci kamery HST zachytit dalsi ulomek K pouhych 21 hodin pred impaktem, ve vzdalenosti 1,4.106 km od planety. Na snimku bylo videt ostre ohranicene jadro, obklopene komou, protahlou velmi vyrazne ve smeru letu. Tento ulomek zobrazila rovnez kamera kosmicke sondy Galileo jeste nekolik minut pred impaktem. Vlastni dopad 19. cervence v 10:22 UT videli krome pozorovatelu na jiznim polu take v Australii a Japonsku - efekty v infracervenem oboru byly prinejmensim srovnatelne s tim, co predtim predvedl ulomek G. Explozivni hrib byl v Brisbane v Australii dokonce pozorovatelny vizualne po dobu asi 10 minut 0,3 m reflektorem pri zvetseni 380krat.
Tyz den vecer ve 22:13 UT dopadl na Jupiter dalsi velky ulomek L, jenz byl pozorovatelny zejmena ve Spanelsku a Brazilii, kde opet videli vizualne explozivni hrib nad terminatorem planety. Tim vsak serie nejvetsich ohnostroju prakticky skoncila - fakticky slo o objekty v pomyslnem tezisti cele snurky koralku, a tak se vlastne objektivne zhodnotila jednak hmotnost a jednak soudrznost jednotlivych ulomku.
Dopady ulomku M, N a P2 behem 20. cervence se sice podarilo zaznamenat, ale odezvy byly slabe. Do znacne miry tez zklamal ulomek Q, ktery se po celou dobou sledovani komety 1993e jevil jako vyrazne nejjasnejsi. O jeho krehkosti svedcil ovsem rozpad na dva kusy jiz davno pred impaktem. Prubeh impaktu pak svedcil o dalsim drobeni. Nejprve v case 19:43 UT dopadl ulomek Q2 s nevelkou odezvou, a o pul hodiny pozdeji ulomek Q1, ktery se podle dvou pomerne intenzivnich odezev s odstupem 7 minut stacil rovnez rozpadnout na dve slozky.
Nasledujici den se zdarilo zachytit dopady ulomku R a S, ale jen zcela nepatrne odezvy byly zjisteny pri dopadech ulomku T, U a V - po nich vsak nezustaly zadne skvrny. Cele predstaveni pak uzavrel velmi vyrazny impakt posledniho ulomku W, k nemuz doslo 22. cervence v 8:14 UT. Infracervene zareni explozivniho hribu opet a naposledy zahltilo detektory a o dve a pul hodiny pozdeji se v oblasti centralniho poledniku Jupiteru vyjimala vizualne opet dobre pozorovatelna tmava skvrna.
Sekanina aj. [16] predpovedeli, ze v nasledujicich mesicich bude Jupiter bombardovan drobnejsim "smetim" o rozmerech balvanu az stovek metru, a ze impaktni zona se postupne presune na privracenou stranu planety (v obdobi od 27.7. do 22.9. 1994), ale prislusne efekty zustaly jiz natrvalo pod prahem citlivosti aparatur.
O zmenach v atmosfere a zejmena magnetosfere Jupiteru se vsak mohli snadno presvedcit radioastronomove. Jupiter je totiz po Slunci druhym nejvyznamnejsim radiovym zdrojem ve slunecni soustave prave diky sve mocne magnetosfere. Prvni priznaky zvyseneho radioveho sumu v souvislosti s impakty ohlasili Lellouch aj. [17] na frekvenci 230 GHz brzy po dopadu hlavniho ulomku G. Kratkodoba vysoka zvyseni radioveho sumu na 86 GHz bezprostredne po dopadu ulomku E, K a N zaznamenali tez pomoci mikrovlnneho radioteleskopu v Bangalore. Vyrazna mikrovlnna vzplanuti (az na petinasobek klidoveho stavu) byla dokonce registrovana i po dopadu jinak zcela nevyraznych ulomku P2 a S. Tyto zablesky nasledovaly po impaktech se zpozdenim asi pul hodiny a trvaly 19 az 36 minut.
Klein a Gulkis [18] zjistili, ze na frekvenci 2,3 GHz zacalo celkove mikrovlnne zareni Jupiteru vzrustat jiz 16.7., dosahlo maxima 23.7. (25% prebytek proti normalu) a zvyseni pretrvavalo jeste 27.7. Na frekvenci 0,84 GHz byl pozorovan prebytek zareni dokonce az 50%. V Australii na frekvenci 1,43 GHz pozorovali maximalni zvyseni radioveho toku na sedminasobek klidoveho stavu ve dnech 17. az 20. cervence [19]. Autori mereni uvadeji, ze jde o zvyseni netepelneho synchrotronoveho zareni ve vnitrnich radiacnich pasech Jupiteru - odkud se vsak vzaly prislusne vysoce relativisticke elektrony, neni zatim vubec jasne.
Prival pozorovacich udaju se dal stezi zvladnout i pomoci pocitacove site. Nicmene mozna esa v rukave jsou dosud ukryta v palubnim magnetofonu kosmicke sondy Galileo, ktera mela vlastne idealni vyhled a jejiz pristroje pracovaly temer nepretrzite. Pomoci fotopolarimetru na palube druzice se zdarilo zaznamenat okamziky dopadu hlavnich ulomku H a L s presnosti na 1 s. Signal dosahl maxima vzdy asi za 2 s a zeslabl na uroven pozadi behem nasledujici pul minuty. Udaje pro impakty P a Q se jeste prenaseji. Infracervena pozorovani budou tez k dispozici pro impakty C,F,G a R. Hlavni kamera pozorovala impakty D,E,K,N,V a W.
Pro posledni ulomek W jsou jiz zabery v intervalech po 2,33 s preneseny a ukazuji, ze zjasneni ulomku v atmosfere nastalo asi 7,5 minuty predtim, nez pozemske stanice zaznamenaly na okraji Jupiterova kotoucku explozivni hrib. Zatim nikdo nevi, zda je to doklad o zjasneni ulomku W behem pruletu atmosferou, anebo o ohnivou kouli vlastni exploze, jelikoz kamera na Galileu nemela dostatecne rozliseni (1 pixel odpovida na Jupiteru linearnimu rozmeru 2000 km). Zablesk, pozorovany v zelenem filtru ze vzdalenosti 238 milionu km od Jupiteru, dosahl +1 hvezdne velikosti (tak se na pozemske obloze jevi napriklad Spica v souhvezdi Panny).
Spektroskopicka mereni druzice IUE prokazala emisni i absorpcni cary neutralni siry a sodiku jakoz i ionizovaneho kremiku [20]. Bjoraker aj. [21] nasli v infracervenych spektrech z letajici laboratore KAO emisni pasy vody a metanu v dobe, kdy pozemni stanice sledovaly explozivni hriby z impaktu ulomku G a K. Pasy vody byly pozorovatelne po dobu asi pul hodiny, ostatni emise zhruba dve hodiny. Vsechna tato pozorovani svedci o tom, ze material hribu se skladal temer vyhradne z kometarnich castecek. Zaroven se tim prokazalo, ze slo vskutku o kometu, nikoliv snad o planetku, jak nekteri autori uvazovali.
Oproti modelovym vypoctum se vsak ulomky zdaleka nedostaly do hloubek az stovek kilometru pod oblacnym prikrovem planety, zjevne proto, ze aerodynamicky ohrev zpusobil rychle drceni cela objektu, cimz se fakticky zvetsoval jejich ucinny prurez, a to vedlo k mnohem rychlejsimu zabrzdeni a explozi. Nesmime zapomenout take na okolnost, ze ulomky nemely ani zdaleka soumerny kulovy tvar - slo o zcela nepravidelne objekty, ktere se "prevalovaly" v periode radu hodin. Zalezelo pak na nahode, kterou "stranou" ulomek vstoupil do Jupiterovy atmosfery. Nejvetsi ulomky o hlavnim rozmeru az 4 km (G,H,K,L) i stredni ulomky s rozmery kolem 2 km (A,C,D,E,Q1,R,S,W) znamenaly ve svem uhrnu uvolneni energie ekvivalentni zhruba 25 Tt TNT, tj. asi poloviny te energie, ktera se uvolnila pri dopadu planetky Chicxulub na Zemi pred 65 miliony lety. Vetsina energie se uvolnila v podobe nadzvukove razove vlny a ohnive koule o pocatecni teplote az 5000 K, ktera rychle stoupala vzhuru a vytvorila typicky explozivni hrib.
Podle okolnosti se podarilo zachytit bud "nohu" hribu (kamery kosmicke sondy Galileo) nebo jeho "kloboucek" - tehdy jiz hrib vystoupil prinejmensim 1000 km nad hranice Jupiterovych mracen, byl osvetlen Sluncem a vynoril se nad okrajem Jupiterova kotoucku pro pozorovatele na Zemi. Nektere explozivni hriby se vsak dostaly az 3000 km nad povrch planety. Ohniva koule vyparila prachove castecky komety, coz se projevilo emisnimi carami a pasy ve spektru. Vystupem vzhuru a expansi se ovsem ochladila na teploty kolem 500 K (povrch Jupiteru ma teplotu asi l30 K), takze byla zdaleka nejnapadnejsi v blizke a stredni infracervene oblasti spektra, jak se ostatne cekalo. Necekal se vsak rychly prenos castic podel magnetickych silocar soumerne na sever od Jupiterova rovniku (vsechny impakty se odehravaly v jiznim mirnem pasu Jupiteru), ani produkce relativistickych elektronu, ktere vytvorily napadne polarni zare u obou polu planety.
Velkym prekvapenim byl nasledny vznik strukturovanych tmavych skvrn, jez vznikly zpetnou kondensaci vyparenych castecek ulomku, a zejmena jejich trvanlivost. Zatim je zrejme, ze se tyto utvary nachazeji ve velke vysi stovek kilometru nad hranici oblacnosti planety, kde je minimalni turbulence ci vertikalni proudeni, a to je duvod, proc jsou pozorovany cele mesice po vlastnim impaktu. Skvrny se zvolna premistuji v podelnem smeru a pritom se rozmyvaji, takze v jiznim mirnem pasu Jupiteru vznika temer souvisly tmavy pruh, tvoreny casticemi, ktere silne pohlcuji dopadajici slunecni zareni.
Rada pozorovani prokazala vznik razove vlny, sirici se kulove soumerne od mista exploze, ktera mozna zasahla i do hlubsich vrstev Jupiterovy atmosfery. Naproti tomu se nezdarilo pozorovat predpovezene seismicke vlny. Stejne tak zcela urcite nedoslo k meritelnemu zjasneni Galileovych druzic Jupiteru, coz zrejme souvisi s velmi nizkou ucinnosti premeny kineticke energie objektu na svetelne zareni. Potvrdily se vsak vypocty, ukazujici, ze znacna cast dopadajici hmoty se vymrsti vysokou rychlosti zpet do prostoru v pomerne uzkem koridoru trajektorie dopadu, tedy v techto pripadech pod uhlem 45o k normale.
Zajimavym dusledkem vsech techto efektu je okolnost, ze puvodne tak neprijemny handicap, jakym byly dopady ulomku na odvracenou stranu planety, se stal vyraznou prednosti. Prave proto se totiz zminene explozivni hriby promitaly do volneho prostoru vne Jupiterova kotoucku, coz umoznilo jejich pohodlne sledovani. Rychla rotace (Jupiter je nejrychleji rotujici planetou v cele slunecni soustave) pak prinasela do zorneho pole svedectvi o nasledcich impaktu i casove posloupnosti deju, ktere nasledovaly.
Cela kampan sledovani a prvniho zpracovani vysledku jedinecneho prirodniho experimentu, jenz se odehraval v bezpecne vzdalenosti od Zeme by zdaleka neprinesla tolik vysledku nebyt vynikajicich sluzeb pocitacove site Internet, ktera tak navzdory sve kratke existenci prodelala pravy krest ohnem - v nekterych pripadech dochazelo i k zahlceni informacnich cest. Zni to az neuveritelne, ale jen do 27. cervence 1994 odebrali ucastnici z celeho sveta z centraly v Marylandu 1,6 milionu obrazu!
Je velmi obtizne predstavit si, jaky prospech by cela udalost prinesla, kdybychom nebyli predem pripraveni zasluhou objevu a soustavneho pozorovani ulomku pred vlastnim dopadem. Skoro urcite by prvni zpravy prinesli astronomove-amateri, kteri by na povrchu planety zpozorovali nejprve jednu a pozdeji celou serii tajemnych tmavych skvrn. Drive nez by se do vyzkumu zapojily velke pristroje, mohlo by vsak byt pozde a uhadnout, proc ke vzniku skvrn doslo, by bylo zcela jiste svizelne.
Ostatne v podobne situaci se astronomove v historii ocitli jiz vicekrat. Prosluly pozorovatel G. Cassini spatril r. 1690 na povrchu Jupiteru tmavou skvrnu, aniz by pro jeji existenci bylo dodnes nejake jednoznacne vysvetleni. Dalsi tmave skvrny na Jupiteru zaznamenali W. Herschel r. 1778, G. Airy v r. 1834 a W. Lassel v r. 1850. Lze jen spekulovat, ze mohlo jit o ukazy do jiste miry analogicke nynejsim impaktum komety 1993e, a ze se tedy komety resp. male planetky srazeji s Jupiterem jako na bezicim pasu.
Z dynamickeho hlediska je totiz Jupiter jako nejhmotnejsi planeta slunecni soustavy nejucinnejsim gravitacnim "lapacem" malych teles meziplanetarni hmoty. Polapene teleso mu vsak muze zasluhou Slunce znovu uniknout, ale pokud se tak nestane vcas, je osud drobneho teliska dlouhodobe zpeceten: drive ci pozdeji se s Jupiterem srazi. V tomto smyslu predstavuje Jupiter necekanou, ale o to vitanejsi ochranu Zeme pred kosmickymi vetrelci.
Jestlize se totiz srazky kosmickych projektilu uvedeneho kalibru s Jupiterem deji v intervalech staleti az tisicileti, cini obdobny interval pro Zemi okrouhle 50 milionu let. Presto nelze nebezpeci srazky kosmickych teles se Zemi bagatelizovat - vypocty ukazuji, ze by takova srazka vedla v soucasnosti k totalni zkaze civilizace.
Astronomove jiz vice nez desetileti burcuji verejnost a zejmena vlady movitych zemi, aby se uskutecnil alespon prvni obranny krok - totiz uplna inventarizace objektu, jejichz drahy krizuji drahu Zeme, nebo se k ni nebezpecne priblizuji. Zatim se zdalo, ze jde o povestny hlas volajicich na pousti, ale vysledky pozorovani impaktu komety 1993e prece jen zmenily spolecenskou atmosferu -