Timing är utomordentligt viktigt i många aspekter av astronomi. Om en astronom eller deras instrument tittar åt fel håll vid fel tidpunkt, de kunde missa något spektakulärt. Alternativt det finns ögonblick då våra instrument fångar något oväntat i områden i rymden som vi letade efter något annat. Det är precis vad som hände nyligen när ett team av forskare, ledd av Rohini Giles vid Southwest Research Institute, såg en bild av vad som troligen är en meteor som påverkar Jupiters atmosfär.

Teamet samlar in data från UVS, ett av instrumenten på Juno, NASA:s uppdrag med uppgift att studera den största planeten i solsystemet på nära håll. UVS är Junos ultravioletta spektrograf, som samlar in data i ultravioletta spektra från 68-210 nm. Dess främsta uppdrag är att studera Jupiters atmosfär och se efter dess hisnande norrsken.

Nyligen, när du granskar en grupp bilder som kom in från sensorn, en av Dr Giles kollegor märkte en enorm ökning av ljusstyrkan i ett område utanför den normala norrskenszonen. Som med mycket annan vetenskap, denna upptäckt började med att någon hittade intressanta data när de inte förväntade sig att se dem.

Teamets första tanke var att eliminera andra källor som kunde ha orsakat spiken. Först eliminerade de norrskenet de letade efter som en del av sin normala forskning. Detta område på planeten där spiken dök upp var utanför de normala gränserna för norrskenet de studerade.

Därefter försökte de förstå om det kan ha varit en transient luminous event (TLE) som hade dykt upp i deras data tidigare. Dessa TLE, allmänt känd under de nyckfulla namnen "alver" eller "sprites, " tros vara fall av blixtar i Jupiters övre atmosfär. Även om de har setts i samma allmänna område av händelsen, TLE:er liknar norrsken när det gäller deras spektrala profil, och ingen hade någonsin setts som var i närheten av storleken eller omfattningen av händelsen som UVS fångade den här gången.

En sista kontroll krävde en förståelse av huruvida data var en artefakt från själva instrumenteringen. Men det fanns många fotoner samlade i ett visst rumsligt område, vilket gör det mycket osannolikt att det var en artefakt. Om signalen var, faktiskt, orsakad av instrumenteringsfel, det skulle vara mycket mer sannolikt att det var slumpmässigt snarare än rumsligt koncentrerat som det var.

Genom denna elimineringsprocess, och Occams rakhyvel, det verkar som om laget råkade ut för en iakttagelse av en meteor som träffade Jupiters atmosfär. Detta är inte första gången som astronomer har noterat en sådan händelse – den mest kända händelsen är kometen Shoemaker-Levy 9 som påverkade Jupiter 1994. detta är den första upptäckten från Juno, som har funnits i omloppsbana runt planeten sedan 2016.

En fördel som Juno har jämfört med tidigare observationsinsatser är att på grund av dess närhet, den kan upptäcka mycket mindre stötar. Forskarna uppskattar att föremålet de observerade vägde någonstans mellan 250 och 5, 000 kg. De uppskattar också att det finns cirka 24, 000 nedslag av liknande storlek på Jupiter varje år.

Att många effekter verkar vara mycket med tanke på att Juno har varit i omloppsbana i nästan fyra och ett halvt år, och har bara hittat en. Dock, under all den tiden i omloppsbana, observationstiden på varje enskilt område av planeten är kortare än du kanske tror. Orbitalmekanik och rymdskeppsstabiliseringstekniker har enorma effekter på hur lång tid UVS kan samla in data.

Juno befinner sig i en elliptisk bana runt Jupiter, och passerar bara planeten vid dess närmaste punkt (känd som en "perijove") en gång var 53:e dag. Under varje period, UVS kan bara ta data i cirka 10 timmar. Att göra saker ännu mer komplicerade, strålning orsakar förödelse med sensorn, så om rymdfarkosten råkar passera genom ett område med särskilt hög strålning, den kan inte samla in användbar data.

Men det är inte allt – Juno själv roterar faktiskt, vilket är ett sätt att stabilisera rymdfarkostens bana. Den roterar ungefär en gång var trettionde sekund, och eftersom UVS är placerad på ena sidan av rymdfarkosten, den kan bara samla in data i cirka 7 sekunder varje rymdfarkostrotation, om Juno är på sin närmaste inflygningspunkt.

Allt detta roterande, kretslopp och strålningsnavigering ger mycket liten täckning under det fyra år långa uppdraget. Med denna lilla del av observationstid, rymdfarkosten lyckades fortfarande fånga denna spektakulära bild av ett återinträde. Och med lite enkel statistik, teamet har beräknat att det sannolikt finns tusentals fler att upptäcka varje år, om Juno eller en annan rymdfarkost eller teleskop råkar titta åt rätt håll.

Att fånga en annan sådan händelse skulle både ge trovärdighet till teorin att denna händelse faktiskt var en bolid (det tekniska namnet för dessa impactorer). Dessutom, det skulle göra det möjligt för teamet att bättre beräkna det totala antalet föreslagna effekter, och därför, en grov uppskattning av den totala mängden material som läggs till Jupiters massa varje år.

Oavsett hur många tillfälliga effekter den fångar, UVS kommer att fortsätta att skanna efter norrsken och ge fantastiska data om den spektakulära ljusshowen. Om det råkar få en annan påverkan, också, det kommer att bli ännu ett bra exempel på slumpmässig timing som spelar en roll i stor vetenskap.