, officiellement désignée et parfois abrégée en SL9, est une comète qui s'est disloquée lors de son approche de la planète Jupiter puis est entrée en collision avec elle entre le 16 et le . Elle a fourni la première observation directe d'une collision, hors de la Terre, entre deux objets du système solaire. Celle-ci a généré une grande couverture médiatique et la comète a été observée de près par des astronomes du monde entier. La collision a apporté de nouvelles informations à propos de Jupiter et a souligné son rôle dans la réduction des débris spatiaux au sein du système solaire.
La comète a été découverte par les astronomes américains Carolyn et Eugene Shoemaker, le Québécois David Levy et le Français Philippe Bendjoya ; c'est la neuvième . La comète est repérée dans la nuit du , sur une photographie prise avec le télescope de Schmidt de de l'Observatoire du Mont Palomar, en Californie. Elle est la première comète observée en orbite autour d'une planète et elle avait probablement déjà été capturée par la planète entre vingt et trente ans plus tôt.
Les calculs ont montré que la forme fragmentée inhabituelle de la comète est liée à un précédent passage à proximité de Jupiter en . À cette période, l'orbite de la comète Shoemaker-Levy 9 croise la limite de Roche de Jupiter et les forces de marée de Jupiter agissent pour séparer la comète en différents morceaux. Par la suite, elle est observée comme une série de fragments allant jusqu'à deux kilomètres de diamètre. Ces fragments entrent en collision avec l'hémisphère sud de Jupiter entre le 16 et le à une vitesse d'environ soixante kilomètres par seconde. Lors de cet événement, les importantes « cicatrices » que laissent les impacts des fragments sont plus visibles que la célèbre Grande Tache rouge et persistent pendant plusieurs mois.
Découverte Les astronomes Carolyn S. Shoemaker, Eugene M. Shoemaker, David H. Levy et Philippe Bendjoya (un jeune étudiant français) découvrent la comète Shoemaker-Levy 9 dans la nuit du alors qu'ils mènent un programme d'observations visant à découvrir des objets proches de la Terre. La comète apparaît sur une photographie prise avec le télescope de Schmidt de 0,4 m de l'Observatoire du Mont Palomar en Californie .. La comète est donc une découverte fortuite mais qui éclipse rapidement les résultats de leur principal programme d'observations ..
La comète Shoemaker-Levy 9 est la neuvième comète périodique (la période orbitale est de 200 ans ou moins) découverte par les Shoemaker et Levy, d'où son nom. Elle est leur onzième découverte de comète avec celles de deux comètes non périodiques qui utilisent une nomenclature différente. La découverte est annoncée dans la circulaire de l'UAI 5725 le . ..
La toute première image de la comète Shoemaker-Levy 9 indique déjà qu'elle est inhabituelle car elle semble montrer plusieurs noyaux dans une région allongée d'environ 50 secondes d'arc de long et 10 secondes d'arc de large. Brian Marsden du Bureau central de l'IAU écrit à cette période que la comète se trouve seulement à 4 degrés de Jupiter vu de la Terre et que tout cela pourrait évidemment être l'effet direct d'une ligne de vision, son mouvement propre ayant suggéré qu'il était physiquement proche de la planète géante. Pour cette raison, il émet l'hypothèse que le déplacement de la comète est altéré par la gravité de Jupiter.
Une découverte indépendante a été rapportée par Orlando Naranjo, qui a trouvé la comète sur une photographie prise le https://archive.wikiwix.com/cache/20231020003751/https://cometography.com/pcomets/1993f2.html.. Eleanor Francis Helin et Mats Lindgren avaient photographié la comète au cours de deux nuits avant l'équipe Shoemaker-Levy, mais ne réalisèrent pas que la comète se trouvait dans leurs observationshttps://www.rasc.ca/sites/default/files/logbooks/Logbook-Levy-CH1.pdf.
Comète qui orbite autour de Jupiter Les études orbitales de la nouvelle comète révèlent qu'elle est en orbite autour de Jupiter plutôt que du Soleil contrairement à toutes les autres comètes connues à cette période. Son orbite est très faiblement liée à Jupiter avec une période d'environ deux ans et avec une distance la plus éloignée de Jupiter de 0,33 unité astronomique. Son orbite elliptique autour de la planète est fortement excentrique (e = 0,9986) ..
Le calcul du mouvement orbital de la comète révèle qu'elle est en orbite autour de Jupiter depuis un certain temps. Elle a été très probablement capturée à partir d'une orbite solaire dans le début des années 1970 bien que la capture puisse avoir eu lieu dès le milieu des années 1960 ... D'autres observateurs ont trouvé des images de la comète avant celle présentée le , notamment Kin Endate sur une photographie exposée le , Satoru Ōtomo le ainsi qu'une équipe dirigée par Eleanor Helin à partir d'images datant du . Aucune image précédant le mois de n'a été trouvée. Avant que la comète ne soit capturée par Jupiter, elle était probablement une comète de courte période avec un aphélie juste à l'intérieur de l'orbite de Jupiter et un périhélie à l'intérieur de la ceinture d'astéroïdes ..
Le volume de l'espace dans lequel un objet est considéré en orbite autour de Jupiter est défini par la sphère de Hill (ou sphère de Roche) de Jupiter, d'un rayon de 50,6 millions de kilomètres (0,338 ua)Voir Sphère de Hill des corps du Système solaire.. Lorsque la comète passe à proximité de Jupiter à la fin des années 1960 ou au début des années 1970, elle se trouve près de son aphélie et se situe alors légèrement dans la sphère de Hill de Jupiter. La grande gravité de Jupiter entraîne la comète vers la planète. En raison du très faible déplacement de la comète par rapport à Jupiter, elle se dirige presque directement vers la planète, ce qui explique pourquoi elle se déplace sur une orbite de forte excentricité (l'ellipse est donc presque aplatie) ..
La comète est apparemment passée très près de Jupiter le , à un peu plus de du sommet des nuages de la planète - distance plus faible que le rayon de Jupiter qui est d'environ et dans l'orbite de Métis, la lune la plus proche de Jupiter ainsi que de la limite de Roche de la planète, à l'intérieur de laquelle les forces de marée sont assez fortes pour désorganiser ou rompre la comète, seulement maintenue par la gravité. Bien que la comète se soit approchée de Jupiter par le passé, la rencontre du semble être de loin la plus proche et la fragmentation de la comète se produit probablement à ce moment. Chaque fragment de la comète est désigné par une lettre de l'alphabet du fragment A au fragment W, méthode déjà utilisée précédemment pour des comètes morcelées ..
Une caractéristique intéressante pour les astronomes spécialistes des planètes est que les meilleures solutions orbitales suggèrent que la comète va passer à du centre de Jupiter, une distance inférieure au rayon de la planète, ce qui signifie qu'il y a une forte probabilité que Shoemaker-Levy 9 entre en collision avec Jupiter au mois de . Les études suggèrent également que la série de fragments doit entrer activement dans l'atmosphère de Jupiter durant une période d'environ cinq jours.
Prévisions de la collision vignette|Vingt et un fragments de la comète au imagés en lumière rouge, étalés sur environ trois distances lunaires.|alt=Vue de la comète fragmentée.|upright=2 La découverte d'une comète susceptible d'entrer en collision avec Jupiter suscite une grande agitation au sein de la communauté astronomique et au-delà, puisque les astronomes n'ont jamais vu jusque-là deux importants corps du Système solaire entrer en collision. De nombreuses études de la comète sont entreprises et alors que son orbite se précise, la possibilité d'une collision devient une certitude. La collision doit être une occasion unique pour les scientifiques d'observer l'intérieur de l'atmosphère de Jupiter puisque les collisions sont censées provoquer des éruptions de matière à partir de couches atmosphériques qui sont habituellement cachées par les nuages.
Les astronomes estiment que les fragments visibles de la comète varient de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres de diamètre, ce qui suggère que la comète à son origine pouvait avoir un noyau de plus de 5 km d'un côté à l'autre, en comparaison elle est un peu plus grande que la comète Hyakutake, devenue très brillante lorsqu'elle passe près de la Terre en 1996. L'un des débats qui précèdent la collision est de savoir si les effets de l'impact de ces petits corps seront visibles depuis la Terre, à part un flash lorsqu'ils se désintègrent tels des météores géants .. Certains suggèrent que les effets des impacts vont se traduire par des ondes sismiques se propageant à travers la planète, par une augmentation de la brume stratosphérique sur la planète en raison de la poussière dégagée lors de l'impact et une augmentation de la masse des anneaux de Jupiter. Mais étant donné que l'observation d'une telle collision est jusque-là sans précédent, les astronomes sont prudents dans leurs prévisions en ce qui concerne les effets lors de cet évènement.
Impacts thumb|left|Jupiter photographié dans l'ultraviolet environ 2,5 heures après la création du dernier impact visible sur cette image, à partir d'un fragment de Shoemaker-Levy 9 nommé Robyn. Le point noir sur la partie haute est une lune qui transite devant la planète.|alt=Série de taches sombres dans l'atmosphère de Jupiter.
L'impatience croît à l'approche de la date prévue pour les collisions et les astronomes ont préparé leurs télescopes terrestres en vue des observations de Jupiter. Plusieurs observatoires spatiaux en font de même, avec notamment le télescope spatial Hubble, le satellite allemand Rosat pour des observations en rayons X et surtout la sonde spatiale Galileo, alors en route pour un rendez-vous avec Jupiter prévu pour 1995. Les impacts ont lieu sur le côté de Jupiter, une face qui n'est pas visible depuis la Terre mais que la sonde Galileo située à une distance de de la planète est en mesure de voir. De plus la rotation rapide de Jupiter (un peu moins de 10 heures) permet de montrer les sites d'impacts aux observateurs terrestres seulement quelques minutes après la collision ..
Deux autres satellites font également des observations au moment de l'impact : la sonde spatiale Ulysse, conçue à l'origine pour les observations solaires est orientée vers Jupiter à partir de son emplacement distant de et la lointaine sonde située à de Jupiter, sur le point de quitter le Système solaire après sa rencontre avec Neptune en 1989, est programmée pour enregistrer les émissions radio dans la gamme de 1 à ..
thumb|Images prises par Hubble après le premier impact, le jet de matière s'élève au-delà du disque de Jupiter.|alt=Ensemble d'images obtenues à différentes longueurs d'onde d'un panache au-dessus de l'atmosphère de Jupiter
Le premier impact se produit le à , lorsque le vient frapper l'hémisphère sud de Jupiter à une vitesse d'environ .. Les instruments à bord de la sonde Galileo détectent alors une boule de feu qui atteint un pic de température d'environ (alors que la température moyenne au sommet des nuages de Jupiter est proche de ) puis s'étend et après la température chute rapidement à près de . Le jet de la boule de feu atteint rapidement une hauteur de plus de .. Quelques minutes après avoir détecté la boule de feu, Galileo détecte à nouveau une élévation de chaleur, probablement liée à de la matière éjectée à la suite des retombées sur la planète. Les observateurs terrestres peuvent détecter la boule de feu qui s'élève au-delà du disque de la planète peu de temps après l'impact initial .. vignette|204x204px|Collision entre la comète Shoemaker Levy et Jupiter.