Filmen spelas i slow motion, men det fångades med en hastighet av 83 bilder per sekund. Blixten varar cirka 1,5 sekunder och är lätt synlig som en ljuspunkt på planetens vänstra sida med en ring runt i de ljusaste ramarna orsakade av diffraktion i teleskopets optik. Blixten har struktur, det ljusnar, sönderfaller och ljusnar igen, vilket är signaturer på nedslagsfragmentering i planetens övre atmosfär. Filmen är i svartvitt men den spelades in med ett rött filter. Kredit:E. Chappel
Analys av en ljus blixt i Jupiters atmosfär observerad av en amatörastronom i augusti 2019 har avslöjat att den troliga orsaken var en liten asteroid med en täthet som är typisk för steniga järnmeteorer. Effekten beräknas ha frigjort energi som motsvarar en explosion på 240 kiloton TNT - ungefär hälften av den energi som frigjordes i Chelyabinsk-händelsen 2013 på jorden. Resultaten har presenterats idag vid EPSC-DPS Joint Meeting 2019 i Genève.
Ethan Chappel från Cibolo Texas fångade en kort ljusblixt klockan 04:07 UTC den 7 augusti i videoobservationer av Jupiter med ett litet teleskop på hans bakgård. Blixten varade i cirka 1,5 sekunder och, på sin topp, verkade lika ljus som Jupiters måne Io. Chappel fortsatte sina observationer under den kommande halvtimmen utan att veta att han hade varit det enda vittnet till en planetarisk kollision.
Väl inne, Chappel analyserade videodata med hjälp av DeTeCt, en programvara med öppen källkod speciellt utformad för att identifiera effekter i Jupiter. När du hittade en tydlig bild av en blixt i en av videorna, han kom snabbt i kontakt med utvecklarna av DeTeCt-projektet, Marc Delcroix och Ricardo Hueso, som i sin tur kontaktade sitt stora nätverk av amatörer för att se om några andra upptäckter hade gjorts.
Marc Delcroix, en fransk amatörastronom, sa:"Jag blev överlycklig när Ethan kontaktade mig. Detta är den första nedslagsblixten vid Jupiter som hittats med hjälp av programvaran DeteCt. Dessa upptäckter är extremt sällsynta eftersom nedslagsblixtarna är svaga, kort och kan lätt missas när man observerar planeterna i timmar. Dock, när en blixt hittas i en videoinspelning kan den analyseras för att kvantifiera den energi som krävs för att göra den synlig på ett avstånd av 700 miljoner kilometer."
Bild av Jupiter bearbetad från bilder tagna av Ethan Chappel kort efter nedslaget. En bild av blixten som produceras av stöten har inkluderats på rätt plats över färgbilden. Kredit:E. Chappel
Under den senaste månaden, Ramanakumar Sankar och Csaba Palotai från Florida Institute of Technology (FIT), har gjort en djupgående analys av uppgifterna. De uppskattar utifrån den energi som blixten frigjorde att stötkroppen kunde ha varit ett föremål runt 12-16 meter i diameter och med en massa på cirka 450 ton som sönderföll i den övre atmosfären på en höjd av cirka 80 kilometer över Jupiters moln. Sankar och Palotais modeller av ljuskurvan för blixten tyder på att stötkroppen hade en täthet som är typisk för steniga järnmeteorer, vilket tyder på att det var en liten asteroid snarare än en komet.
Hueso, av UPV/EHU i Spanien, har gjort en mycket likartad uppskattning för storleken och massan på stötkroppen genom jämförelser med de tidigare upptäckta stötblixtarna. Blixten verkar ha varit den näst ljusaste av de sex som hittills observerats vid Jupiter och erbjuder den största potentialen för detaljerad dataanalys.
"Med sex nedslagsblixtar observerade på tio år sedan den första blixten upptäcktes 2010, forskare blir mer säkra på sina uppskattningar av nedslagshastigheten för dessa föremål i Jupiter. De flesta av dessa föremål träffar Jupiter utan att bli upptäckta av observatörer på jorden. Dock, vi uppskattar nu att 20-60 liknande föremål träffar Jupiter varje år. På grund av Jupiters stora storlek och gravitationsfält är denna nedslagshastighet tio tusen gånger större än nedslagshastigheten för liknande föremål på jorden, sa Hueso.
Denna bild producerades av programvaran DeTeCt när man analyserade en av de flera videoobservationer som Ethan Chappel erhöll. Programvaran identifierade och markerade platsen för nedslagsblixten. DeteCts utför olika bilder av en video medan den korrigerar positionen för varje bildruta från förvrängningar orsakade av atmosfärisk turbulens. E. Chappel/R. Hueso/M. Delcroix/DeTeCt
Detaljerad analys av blixten från programvara skriven på UPV/EHU. Den vänstra bilden visar en tydlig bild av blixten och Jupiter från att lägga till flera bilder av videon nära blixtens högsta ljusstyrka. Bilden i mitten subtraherar en referensbild av planeten som endast visar bidraget från nedslagsblixten. Den högra bilden visar en zoom av blixten på toppen av dess ljusstyrka. Strukturen av den centrala blixten och den ljusa ringen runt produceras av optiska effekter i teleskopet som kallas diffraktion. Även vid zoomens skala är blixten en punktlig källa som lyser upp Jupiters atmosfär över ett mycket litet område. Kredit:E. Chappel/R. Hueso/M. Delcroix/DeTeCt
Islagsblixtens ljuskurva som visar tidsstrukturen för eldklotet i Jupiters atmosfär. E. Chappel/R. Sankar/C. Palotai
Hueso och Delcroix hoppas att fler amatörastronomer rutinmässigt kommer att använda DeteCt för att analysera videoobservationer av Jupiter och Saturnus så att fler av dessa effekter kan hittas och studeras.
Marc Delcroix sa:"Amatörgemenskapen har blivit galvaniserad av detta evenemang och antalet observatörer och mängden data som bearbetas ökar snabbt. DeTeC är ett fantastiskt skyltfönster för pro-am-samarbete."
