V roku 2014 Európska vesmírna agentúra (ESA) Rosetta kozmická loď vytvorila históriu, keď sa stretla s kométou 67P / Churyumov-Gerasimenko. Táto misia by bola prvou svojho druhu, kde kozmická loď zachytila kométu, nasledovala ju, keď obiehala okolo Slnka, a na jej povrch nasadila pristátie. Počas nasledujúcich dvoch rokov by obežná dráha študovala túto kométu v nádeji, že odhalí veci o histórii slnečnej sústavy.
V tejto dobe vedecký tím spoločnosti Rosetta tiež nariadil orbitu, aby hľadal príznaky úderu kométy - hranicu, ktorá sa vytvára okolo objektov v dôsledku interakcie so slnečným vetrom. Na rozdiel od toho, čo si myslia, nedávna štúdia odhalila, že Rosette sa jej v počiatočnom štádiu podarilo odhaliť príznaky luku okolo kométy. Je to po prvýkrát v histórii, že v našej slnečnej sústave sme boli svedkami vzniku luku.
Ako už bolo uvedené, šoky z luku sú výsledkom toho, že nabité častice (plazma) vychádzajúce zo zachytávajúcich objektov, ktoré zachytáva Slnko (známy ako slnečný vietor). Tento proces vedie k vytvoreniu zakrivenej stacionárnej rázovej vlny pred objektom. Sú tak pomenované, pretože keď sa vizualizujú, pripomínajú luk a ich správanie je podobné vlnám, ktoré sa tvoria okolo lúk lode, keď pretína turbulentnú vodu.
Okrem planét a väčších telies boli okolo komét zistené aj šoky. Interakcia medzi slnečnou plazmou a objektom môže mať v priebehu času vplyv na samotný objekt, jeho úklony a okolité prostredie. Pretože kométy sú vynikajúcim spôsobom, ako študovať plazmu v slnečnej sústave, tím Rosetta dúfal, že zistí úklony okolo kométy 67P a dôkladne ich preštuduje.
Aby ste to dosiahli, Rosetta medzi rokmi 2014 a 2016 preletel viac ako 1500 km (932 míľ) od centra 67P a hľadal rozsiahle hranice okolo kométy. Rosetta, ktorá nebola v tom čase známa misijnému tímu, v skutočnosti niekoľkokrát priamo letala priamo do luku, predtým ako a potom, ako kométa dosiahla svoj najbližší bod k Slnku pozdĺž svojej dráhy.
Ako uviedol v tlačovej správe ESA: Herbert Gunell - výskumný pracovník z Kráľovského belgického inštitútu pre vesmírnu astronómiu, Univerzita Umeå a jeden z hlavných autorov štúdie:
"Hľadali sme klasický luk v oblasti, ktorú by sme očakávali, keby sme našli, ďaleko od jadra kométy, ale nenašli sme žiadne, takže sme pôvodne dospeli k záveru, že Rosetta nezistila žiadny druh šokovať. Zdá sa však, že kozmická loď skutočne našla úklonu, ale bola v plienkach. V novej analýze údajov sme ich nakoniec zaznamenali približne 50-krát bližšie k jadru kométy, ako sa predpokladalo v prípade 67P. Pohybovalo sa to aj spôsobom, ktorý sme neočakávali, a preto sme ho spočiatku zmeškali. “
Prvá detekcia sa uskutočnila 7. marca 2015, keď kométa mala viac ako 2 astronomické jednotky (AU) od Slnka - tj. Dvojnásobnú vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom. Keď sa kométa priblížila k Slnku, Rosetta údaje ukázali príznaky, že sa začínajú tvoriť lukové šoky. Rovnaké ukazovatele boli zistené 24. februára 2016, keď sa kométa sťahovala od Slnka.
Jasným náznakom toho, že išlo o šokový luk v počiatočných fázach formovania, bol jeho tvar. V porovnaní s plne vyvinutými nárazmi luku pozorovanými okolo iných komét bola hranica zistená okolo kométy 67 / P asymetrická a širšia ako obvykle. Ako Charlotte Goetzová, výskumníčka z Ústavu geofyziky a mimozemskej fyziky, ktorá viedla štúdiu, vysvetlila:
„Taká raná fáza vývoja luku okolo komety nebola pred Rosetou nikdy zajatá. Dojčenský šok, ktorý sme zaznamenali v údajoch za rok 2015, sa neskôr vyvinie tak, aby sa stal plne rozvinutým lukovým šokom, keď sa kométa priblížila k Slnku a stala sa aktívnejšou - v údajoch Rosetta sme to však nevideli, pretože kozmická loď bola príliš blízko. na 67P v tom čase, aby sa zistil „dospelý“ šok. Keď ju Rosetta opäť zbadala, v roku 2016 bola kométa na ceste späť zo Slnka, takže šok, ktorý sme videli, bol v rovnakom stave, ale „netvoril sa“, skôr ako sa formoval. “
Na určenie vlastností lukového šoku výskumný tím preskúmal údaje z konzorcia Rosetta Plasma Consortium - súpravy piatich rôznych prístrojov určených na štúdium plazmového prostredia obklopujúceho Comet 67P. Kombináciou týchto údajov s plazmatickým modelom dokázali simulovať interakcie kométy so slnečným vetrom.
Zistili, že keď sa okolo Rosetta vytvoril lukový šok, jeho magnetické pole sa stalo silnejším a turbulentnejším. Toto bolo charakterizované tým, že vysoko energetické nabité častice sa periodicky vyrábajú a zahrievajú v oblasti samotného nárazu luku. Pred tým sa tieto častice pohybovali pomalšie a slnečný vietor bol vo všeobecnosti slabší.
Dospeli k záveru, že to bolo výsledkom toho, že Rosetta bola „proti prúdu“ luku, keď sa získali prvé hodnoty, potom „po prúde“, keď sa získali druhé hodnoty - čo bolo v súlade s kométou, ktorá sa blížila a ustupovala od Slnka. Ako Matt Taylor, vedkyňa projektu ESA Rosetta, uviedla:
„Tieto pozorovania sú prvým úderom do luku skôr, ako sa úplne vytvoria, a sú jedinečné tým, že sa zhromažďujú priamo na mieste pri kométe a samotnom šoku. Toto zistenie tiež zdôrazňuje silu kombinovania viacerých prístrojových meraní a simulácií. Možno nebude možné vyriešiť hádanku pomocou jedného súboru údajov, ale keď spojíte niekoľko kľúčov, ako je to v tejto štúdii, obraz sa môže stať jasnejším a ponúka skutočný pohľad na komplexnú dynamiku našej slnečnej sústavy - a na objekty v nej, ako 67P. “
Okrem toho, že ide o historický objav, detekcia tohto lukového šoku vo formácii poskytla jedinečnú príležitosť na zhromaždenie in-situ meraní plazmatického prostredia slnečnej sústavy. Aj keď Rosetta ukončili svoje poslanie dopadom na povrch kométy pred dvoma rokmi, vedci budú aj naďalej ťažiť z údajov, ktoré zhromaždili v čase, keď obiehali okolo kométy 67 / P.
