Rosetta er vidne til fødslen af ​​babybue-chok omkring kometen

En ny undersøgelse viser, at i modsætning til det første indtryk, Rosetta opdagede tegn på et spædbørns buechok ved kometen, som den udforskede i to år - den første nogensinde set danne noget sted i solsystemet.

Fra 2014 til 2016, ESA's Rosetta-rumfartøj studerede kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko og dens omgivelser fra nær og fjern. Den fløj direkte gennem 'buechokket' flere gange både før og efter kometen nåede sit nærmeste punkt til solen langs sin bane, giver en unik mulighed for at samle in situ målinger af denne spændende plads.

Kometer tilbyder videnskabsmænd en ekstraordinær måde at studere plasmaet i solsystemet på. Plasma er en varm, gasformig tilstand af stof, der omfatter ladede partikler, og findes i solsystemet i form af solvinden:en konstant strøm af partikler, der flyder ud fra vores stjerne i rummet.

Når den supersoniske solvind flyder forbi objekter på sin vej, såsom planeter eller mindre kroppe, det rammer først en grænse kendt som et buechok. Som navnet antyder, dette fænomen minder lidt om bølgen, der dannes omkring stævnen på et skib, når den skærer gennem uroligt vand. Der er fundet buestød omkring kometer, også – Halleys komet er et godt eksempel. Plasma-fænomener varierer, efterhånden som mediet interagerer med det omgivende miljø, ændre størrelsen, form, og arten af ​​strukturer såsom buestød over tid.

Rosetta ledte efter tegn på en sådan funktion i løbet af sin to-årige mission, og vovede sig over 1500 km væk fra 67P's centrum på jagt efter storstilede grænser omkring kometen – men fandt tilsyneladende intet.

"Vi ledte efter et klassisk buechok i den slags område, vi ville forvente at finde et, langt væk fra kometens kerne, men fandt ingen, så vi nåede oprindeligt til den konklusion, at Rosetta ikke havde opdaget nogen form for chok, " siger Herbert Gunell fra Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Belgien, og Umeå Universitet, Sverige, en af ​​de to videnskabsmænd, der ledede undersøgelsen.

"Imidlertid, Det ser ud til, at rumfartøjet faktisk fandt et buechok, men at det var i sin vorden. I en ny analyse af dataene, vi så det til sidst omkring 50 gange tættere på kometens kerne end forventet i tilfældet med 67P. Det bevægede sig også på måder, vi ikke havde forventet, og derfor gik vi glip af det i starten."

Den 7. marts 2015, da kometen var over dobbelt så langt fra solen som Jorden og på vej ind mod vores stjerne, Rosetta-data viste tegn på, at et buechok begyndte at dannes. De samme indikatorer var til stede på vej tilbage ud fra solen, den 24. februar 2016. Denne grænse blev observeret at være asymmetrisk, og bredere end de fuldt udviklede buestød observeret ved andre kometer.

"Sådan en tidlig fase af udviklingen af ​​et buechok omkring en komet var aldrig blevet fanget før Rosetta, " siger medleder Charlotte Goetz fra Institute for Geophysics and Extraterrestrial Physics i Braunschweig, Tyskland.

"Spædbarnschokket, vi så i 2015-dataene, vil senere have udviklet sig til at blive et fuldt udviklet buechok, da kometen nærmede sig solen og blev mere aktiv - vi så det ikke i Rosetta-dataene, selvom, da rumfartøjet var for tæt på 67P på det tidspunkt til at kunne opdage "voksen"-chokket. Da Rosetta så det igen, i 2016, kometen var på vej tilbage ud fra solen, så det chok, vi så, var i samme tilstand, men 'uformende' snarere end formende."

Herbert, Charlotte, og kolleger udforskede data fra Rosetta Plasma Consortium, en række instrumenter bestående af fem forskellige sensorer til at studere plasmaet omkring Comet 67P. De kombinerede dataene med en plasmamodel for at simulere kometens interaktioner med solvinden og bestemme egenskaberne af buechokket.

Forskerne fandt ud af, at da det formende buechok skyllede ind over Rosetta, kometens magnetfelt blev stærkere og mere turbulent, med udbrud af højenergiske ladede partikler, der produceres og opvarmes i området for selve stødet. Forinden, partikler havde været langsommere i bevægelse, og solvinden havde generelt været svagere – hvilket tyder på, at Rosetta havde været 'opstrøms' for et buestød.

"Disse observationer er de første af et buechok, før det dannes fuldt ud, og er unikke ved at blive samlet på stedet ved kometen og chokere sig selv, " siger Matt Taylor, ESA Rosetta-projektforsker.

"Dette fund fremhæver også styrken ved at kombinere multi-instrument målinger og simuleringer. Det er muligvis ikke muligt at løse et puslespil ved hjælp af et datasæt, men når du samler flere ledetråde, som i denne undersøgelse, billedet kan blive klarere og give reel indsigt i vores solsystems komplekse dynamik – og objekterne i det, som 67P."