Warum haben die Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy-9 auf Jupiter so große Explosionen verursacht?

Im Juli 1994 zersplitterte der Komet Shoemaker-Levy 9 (D/1993 F2) durch die Gezeiten, und diese Fragmente kollidierten mit Jupiter, wie das Bild unten zeigt.

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Die Frage ist, welche Mechanismen dazu geführt haben, dass diese kleinen Fragmente so große Explosionen in den Jupiterwolken verursachten?

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Es wurde geschätzt, dass Shoemaker Levy 9 kinetische Energie freigesetzt hat, die 300 Gigatonnen TNT entspricht. Das ist 1.255 × 10 21 J . Diese Freisetzung durch Reibung und Kompression reichte aus, um die Atmosphäre zunächst auf 4000 K zu erhitzen. Das wiederum sollte wahrscheinlich ausreichen, um den molekularen Wasserstoff und Methan abzubauen und weitere Energie freizusetzen. Aber das ist nur meine Vermutung. Allein die Erwärmung durch den Aufprall sollte einen riesigen Feuerball ergeben.

Quellen:

Fragmentgröße und Massenschätzungen

Galilei-Beobachtungen

Ein wichtiger Faktor ist, dass der Komet durch Jupiters Gravitationsfeld gefallen war und Jupiters Fluchtgeschwindigkeit von etwa 60 erreicht hatte k m / s zusätzlich zu der Geschwindigkeit, die es hatte, als es sich dem Jupitersystem näherte. Ein Artikel von DA Crawford von den Sandia National Laboratories enthält detaillierte Schätzungen der Größe aller Fragmente beim Aufprall. Drei von ihnen werden auf einen Durchmesser von 1 km oder mehr geschätzt, sie waren also nicht wirklich klein.

Es ist auch wichtig, sich an kinetische Energieskalen mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zu erinnern. Da die Fluchtgeschwindigkeit des Jupiter fast 6-mal so hoch ist wie die der Erde, ist die potentielle Gravitationsenergie für eine gegebene Masse etwa 6*6 = 36-mal größer in Jupiter.
FWIW, die kinetische Energiedichte von Material bei 60 km/s beträgt 1800 MJ/kg. Chemische Sprengstoffe haben nur ungefähr 10 MJ/kg an explodierbarer chemischer potentieller Energie.
Warum haben die Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy-9 auf Jupiter so große Explosionen verursacht?
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